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专题02 有性生殖中遗传信息的传递 原卷版
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(2022-2023-2024-2025高一下·上海松江·期末)拟南芥(2n=10)因是自花授粉植物、易获得突变型、生长周期短等,常作为模式生物用于遗传学研究。拟南芥果瓣有紫色和白色两种表型,已知紫色果瓣形成的生物化学途径如图1所示,已知A、a与B、b基因分别位于拟南芥的1号和4号染色体上。
(1)若要使拟南芥果瓣为紫色,则植株必须具有的基因是_____(编号选填)。
①A②a③B④b
(2)基因型为AaBb的植株自交,子代植株的基因型有_____种,理论上子代果瓣紫色与白色的比例为_____。
另有研究人员在拟南芥的一对同源染色体上分别插入表达蓝色荧光的B基因,表达红色荧光的R 基因,基因在染色体上的分布如图3-a,减数分裂过程中这对染色体可能发生如图3-b的改变。
(3)用特殊方法制片,在显微镜下观察拟南芥花药减数分裂不同时期细胞中染色体形态、位置和数目,镜检得细胞染色体(白色部分)分布如图2。其中含有姐妹染色单体的有______(图2中编号选填)。
(4)不考虑插入的基因B、R,图3中由a到b所示发生的变异属于_____(单选)。
A.基因突变 B.染色体结构易位
C.基因重组 D.染色体结构重复
(5)含有图3所示改造后的拟南芥植株,若B、R 基因都正常表达,可能发出红、蓝两种荧光的细胞有_(多选)。
A.减数第一次分裂期的细胞 B.体细胞
C.减数第二次分裂期的细胞 D.花粉细胞(精细胞)
用拟南芥单倍体诱导系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中通过清除一方亲本染色体而获得单倍体。受精后不同温度下进行实验,统计杂交子代染色体数目,结果如图4。
(6)图4中获得的非整倍体拟南芥,染色体数目较为可能的是_____(编号选填)。
①5条②7条③8条④10条
(7)由图4可知杂交形成的受精卵清除染色体的能力在25℃下_______(编号选填)22℃。
①高于②低于
【答案】(1)①③
(2) 9 9:7
(3)①②③
(4)C
(5)ABCD
(6)②③
(7)①
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)据图分析可知,若要使拟南芥果瓣为紫色,植株需要通过酶A将前体物质催化合成中间产物,再通过酶B将中间产物催化合成紫色物质,所以需要相应的基因控制合成酶A酶B,故选①③。
(2)由题图分析可知,表现为紫花的基因型是A_B_,其他都表现为白花,AaBb自交后代基因型共有9种,分别为AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,其比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,因此紫花:白花=9:7。
(3)姐妹染色单体在DNA 复制后(减数分裂间期)形成,着丝粒分裂后(减数第二次分裂后期)消失。因此,减数第一次分裂全过程(前期、中期、后期)和减数第二次分裂的前期、中期,细胞中含有姐妹染色单体;减数第二次分裂后期及以后,姐妹染色单体分离,不再存在。观察图2中的①②③④:①②③中的染色体形态(如呈现 “X” 形等),符合姐妹染色单体未分离的状态(处于减数第一次分裂或减数第二次分裂前期、中期);④中染色体形态更接近姐妹染色单体分离后的状态(如减数第二次分裂后期)。因此,含有姐妹染色单体的是 ①②③。
(4)不考虑插入的基因B、R,图3中由a到b所示同源染色体之间发生了交叉互换,导致染色体上基因的排列顺序发生改变,所以发生的变异属于基因重组,ABD错误,C正确。
故选C。
(5)根据图3分析可知,同源染色体之间发生了交叉互换,使B基因和R基因都是位于一条染色体上,若B、R 基因都正常表达,能发出红、蓝两种荧光的细胞有体细胞、减数第一次分裂期的细胞(初级精母细胞)、减数第二次分裂期的细胞(次级精母细胞)、精细胞,ABCD正确。
故选ABCD。
(6)拟南芥(2n=10)属于二倍体生物,意味着其体细胞中包含两倍的染色体数目,即正常情况下含有10条染色体。当拟南芥单倍体诱导系与野生型杂交时,通过清除一方亲本的染色体,可以在受精卵发育过程中获得单倍体。根据题目描述和图4分析可知,单倍体拟南芥的染色体数目应为野生型拟南芥体细胞染色体数目的一半,即5条。如果在清除染色体过程中出现部分清除而非完全清除,那么可能会得到染色体数目介于单倍体和二倍体之间的非整倍体,例如7条或8条。10条染色体的情况对应于二倍体,而题目中明确提到是通过清除染色体来获得非整倍体,因此10条的情况在此情境下不太可能,①④错误,②③正确。
(7)根据图4,25℃条件下单倍体拟南芥的比例明显高于22℃条件下的比例。这意味着在25℃下,受精卵清除染色体的能力更强,能够更有效地产生单倍体。因此,杂交形成的受精卵清除染色体的能力在25℃下高于22℃,故选①。
2.(2022-2023-2024-2025高一下·上海松江·期末)果蝇是一种XY型性别决定的昆虫,其生活周期短、生命力强,容易饲养,是遗传学研究的好材料。通常,野生型果蝇的眼色是红色的。1910年,摩尔根在研究中偶然发现了一只白眼雄果蝇。摩尔根用这只白眼雄果蝇与一只红眼雌果蝇进行了杂交实验(如图1),结合后续一系列的实验,最终证明控制眼色的基因位于X染色体。果蝇的体型受lint和inr基因的控制,且果蝇幼虫的基因lint发生甲基化会影响inr的表达,导致果蝇体型异常,相关数据如图2所示。
(1)子一代红眼雌果蝇的基因型为______(相关基因用R、r表示)。
(2)若子二代的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,则子三代中出现白眼雌果蝇的概率为______。
研究发现,果蝇X染色体上的一个16A片段,具有影响果蝇眼睛形状的基因。雌果蝇16A片段(用“”表示)与眼形的关系如下表。
16A片段
眼形
正常眼
棒眼(不明显)
棒眼(明显)
(3)分析上表可知雌果蝇由正常眼转变为棒眼的变异类型为______(单选)。
A.基因突变 B.染色体数目变异
C.基因重组 D.染色体结构变异
(4)若棒眼(不明显)雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交,后代出现棒眼(明显)雌果蝇的概率为______。
(5)lint基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域,从而阻碍_过程的发生(单选)。
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
(6)由图2可知基因lint的表达对基因inr的表达有_____作用(编号选填)。
①促进②抑制
(7)若要使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常,下列措施中可行的是_(多选)。
A.提高幼虫基因lint的甲基化程度 B.降低幼虫基因lint的甲基化程度
C.提高幼虫基因inr的甲基化程度 D.降低幼虫基因inr的甲基化程度
【答案】(1)XRXr
(2)1/8
(3)D
(4)0
(5)B
(6)②
(7)BC
【分析】1、果蝇作为常用遗传实验材料的优点: 易于培养、繁殖快、产生的后代多、染色体数目少且大、相对性状易于区分等。
2、摩尔根利用基因突变而来的白眼雄果蝇进行杂交实验,采用假说-演绎法证明了基因在染色体上。
【详解】(1)由题干信息可知,果蝇的眼色基因位于X染色体上,若用R/r表示,则亲本基因型为XrY(白眼雄)、XRXR(红眼雌),故子一代红眼雌果蝇的基因型为XRXr。
(2)由分析(1)可知,子一代红眼果蝇的基因型为XRXr、XRY,则子二代红眼雌果蝇基因型为XRXR:XRXr=1:1,与白眼雄果蝇(XrY)杂交,子三代中出现白眼雌果蝇(XrXr)的概率为1/2×1/2×1/2=1/8。
(3)据表可知,棒眼的形成是由于正常眼染色体上的16A片段重复导致,故属于染色体结构变异,D正确,ABC错误。
故选D。
(4)用A表示含棒眼的染色体,a表示正常眼的染色体,则棒眼(不明显)雌果蝇可表示为Aa,与正常眼雄果蝇(aa)杂交,后代相关的染色体组成为Aa(棒眼(不明显))和aa(正常眼),故后代出现棒眼(明显)雌果蝇的概率为0。
(5)RNA聚合酶参与转录过程,故lint基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域,从而阻碍转录过程的发生。
(6)据图2可知,lint基因甲基化果蝇的inr基因的相对表达量升高,故基因lint的表达对基因inr的表达有抑制作用。
故选②。
(7)据图2可知,lint基因甲基化果蝇体长变小,其inr基因的相对表达量升高,故可通过降低lint基因甲基化程度使得inr基因的相对表达量下降,或者直接提高inr基因的甲基化程度使得inr基因的相对表达量下降,最终使果蝇体型恢复正常,BC正确,AD错误。
故选BC。
3.(2022-2023-2024-2025高一下·上海青浦·期末)进一步研究发现,组成人体血红蛋白的2条α链(α珠蛋白)和2条非α链(β珠蛋白或γ珠蛋白),其中,控制α珠蛋白合成的基因位于16号染色体,控制非α珠蛋白合成的基因都位于11号染色体。人体在出生前(胚胎期、胎儿期)和出生后的血红蛋白的携氧能力不同,是由于不同发育期构成血红蛋白的亚基类型不同,图1表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白亚基组成。β地中海贫血是由β珠蛋白合成缺陷导致的遗传病。
(1)红细胞来源于骨髓造血干细胞,据图1可知造血干细胞中一般有____个α基因。人体α基因之间遵循的遗传规律,依赖的细胞学基础是____(编号选填)。
(2)不同发育阶段的人血红蛋白相关基因表达不同。γ珠蛋白基因(统一用D表示)出现如图2变化,其中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,综合图1分析,有关γ珠蛋白基因相关表述合理的是______(多选)
A.DNMT催化D基因甲基化抑制γ珠蛋白合成
B.D基因甲基化发生在人出生后
C.D基因关闭表达属于表观遗传现象
D.属于转录后水平的调控
(3)研究发现胎儿期血红蛋白结合氧气的能力要强于出生后,基于胎儿期和出生后个体所处环境有所不同的事实,人体在不同发育期表达不同类型血红蛋白的生物学意义是____(多选)
A.胎儿期表达的血红蛋白有利于其通过胎盘从母体获取氧气
B.出生后表达的血红蛋白有利于携带氧气并扩散至组织细胞
C.满足人体在不同环境中对氧气的需求
D.丰富细胞的种类和功能
【答案】(1) 6 ①③
(2)ABC
(3)ABC
【分析】表观遗传是指细胞内基因序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象。表型模拟是指由环境条件的改变所引起的表型改变,类似于某基因型改变引起的表型变化的现象。
【详解】(1)由图1可知,一条16号染色体上含有3个α基因,两条16号染色体上一般含有6个α基因。人体α基因都位于16号染色体上,遵循基因的分离定律,不遵循基因的自由组合定律,在减数第一次分裂的前期,同源染色体上非姐妹染色单体的互换,会引起同源染色体上非等位基因的重新组合,所以其依赖的细胞学基础是①③。
(2)由图可知,出生前D基因可以正常表达,DNMT基因表达的DNMT催化D基因的启动子发生了甲基化,导致出生后的D基因不能正常表达,抑制了γ珠蛋白合成,D基因关闭表达属于表观遗传,甲基化抑制了基因的转录,属于转录水平的调控。
综上所述,ABC符合题意,D不符合题意。
故选ABC。
(3)A、胎儿期,胎儿的氧气来源于母体,表达的血红蛋白有利于其通过胎盘从母体获取氧气,A正确;
B、出生后,个体独立生活,需要血红蛋白运输氧气并扩散至组织细胞,以满足有氧呼吸对氧气的需求,B正确;
C、胎儿期和出生后所处的环境不同,可以满足人体在不同环境中对氧气的需求,C正确;
D、表达不同类型的血红蛋白主要是为了适应不同环境对氧气运输的需求,而不是丰富细胞的种类和功能,D错误。
故选ABC。
4.(2022-2023-2024-2025高一下·上海青浦·期末)某雌雄异株植物(XY型),其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因(基因用A、a表示)控制。现有三组杂交实验,结果如下表。
杂交组合
父本
母本
子代表型及株数
表型
基因型
表型
基因型
雌株
雄株
①
阔叶
阔叶
阔叶234
阔叶119、窄叶122
②
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
③
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
(1)根据第____组实验,可以判断______为显性。
(2)根据第____组实验,可以确定叶形基因位于____(选填“常”或“X”)染色体上。
(3)将表中各杂交组合的亲本基因型写在下方相应横线内。①_________ ②______ ③_________。
(4)用第②组子代阔叶雌株和第①组子代阔叶雄株杂交,推测后代基因型、表型及其比例,在下方空白框内用遗传图解的形式表示____。
(5)若用第②组子代阔叶雄株和第①组子代阔叶雌株杂交,后代表型及其比例与前一题是否都相同?______(编号选填“①都相同”“②都不同”或“③比例不同”)红绿色盲患者不能区分红色和绿色,在日常生活中常会遇到一些障碍,如分不清红绿灯等。
(6)红绿色盲的遗传往往与性别相关联,因此红绿色盲的遗传属于__________遗传。
(7)通常在人群中红绿色盲男性患者远多于女性患者,因此决定红绿色盲的基因是位于______(编号选填“①常”“②X”或“③Y”)染色体上。
(8)通常在人群中红绿色盲男性患者远多于女性患者,因此决定红绿色盲的基因是_____(编号选填“①显性”或“②隐性”)基因。
(9)若某女孩是红绿色盲基因携带者,则该红绿色盲基因是由______(选填字母编号)遗传来的。
A.父方 B.母方 C.父方或母方 D.父方和母方
(10)若某男孩为红绿色盲患者,他的父亲也是红绿色盲患者,但他的母亲、祖父母、外祖父母都不是患者。该家族中,除该男孩和他父亲以外(不考虑变异),体内一定含有红绿色盲基因的是_____。
【答案】(1) ① 阔叶
(2) ①或③ X
(3) XAXa、XAY XAXa、XaY XaXa、XAY
(4)
(5)③
(6)伴X隐性
(7)②
(8)②
(9)C
(10)母亲、外祖母、祖母
【分析】根据①可知:阔叶与阔叶杂交的后代出现窄叶,发生了性状分离,说明阔叶为显性,窄叶为隐性。且后代雌雄的表现型有差异,说明控制该性状的基因位于X染色体上。
【详解】(1)根据组合①,阔叶亲本进行杂交,后代出现了窄叶,说明阔叶是显性性状。
(2)根据组合①或③后代雌雄的表现型有差异可知,控制叶形的基因位于X染色体上。
(3)组合①子代雄株有阔叶和窄叶,说明母本为XAXa,雌性后代全是阔叶,说明父本是XAY;组合②子代雄株有阔叶和窄叶,说明母本为XAXa,雌性后代有阔叶和窄叶,说明父本为XaY;组合③子代雄株只有窄叶,说明母本为XaXa,雌性后代全是阔叶,说明父本是XAY。
(4)第②组的亲本组合为XAXa、XaY,子代阔叶雌株的基因型为XAXa,第①组亲本的基因型为XAXa、XAY,子代阔叶雄株的基因型为XAY,第②组子代阔叶雌株和第①组子代阔叶雄株杂交,后代中雌株全是阔叶,雄株有阔叶、有窄叶,如图所示:
(5)第②组的亲本组合为XAXa、XaY,子代阔叶雄株的基因型为XAY,第①组亲本的基因型为XAXa、XAY,子代阔叶雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,产生的配子及比例为XA:Xa=3:1,第②组子代阔叶雄株和第①组子代阔叶雌株杂交,子代中阔叶雌株:阔叶雄株:窄叶雄株=4:3:1,与前一题的表现型相同,比例不相同,故选③。
(6)红绿色盲属于伴X隐性遗传病,男患者多于女患者。
(7)决定红绿色盲的基因位于X染色体上,男性有一个色盲基因即患病,女性需要有两个色盲基因才会患病,故男患者多于女患者。故选②。
(8)红绿色盲的致病基因是隐性基因,故选②。
(9)若某女孩是红绿色盲基因携带者,含有一个正常基因和一个致病基因,其两条X染色体分别来自父亲和母亲,该红绿色盲基因可能是由母亲或父亲提供的。
综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(10)红绿色盲为伴X隐性遗传病,该男孩的色盲基因一定来自母亲,母亲一定含色盲基因,由于男孩的外祖父不患色盲,其母亲的色盲基因一定来自男孩的外祖母,外祖母一定含有色盲基因;男孩的父亲是色盲患者,该色盲基因一定来自男孩的祖母,其祖母一定含色盲基因,体内一定含色盲基因的有男孩的母亲、外祖母、祖母。
5.(2022-2022-2023高一下·上海·期末)南江黄羊是我国培育的第一个肉用山羊新品种,将基因型分别为GGhh、ggHH两品种(这两种基因型的个体6个月体重为中等,简称中产)杂交得到的F1的产量明显高于两亲本(此现象称为杂种优势),关于杂种优势的原理现有两种假说:①显性假说:通过基因间的互补,同时含有多种显性基因的个体,能发挥出超过亲本的强大生长势。G_H_(高产)>G_hh、ggH_(中产)>gghh(低产)。②超显性假说:每对等位基因的杂合体贡献要大于纯合体,使多对杂合的个体表现出远超过亲本的强大生长势。Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,两对基因杂合为高产,一对基因杂合为次高产。关于控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,请回答下列问题:
(1)依据超显性假说原理:在南江黄羊自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型________(会/不会)出现低产情况。除GGhh、ggHH外,其他中产基因型为___________。
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:_________________________;统计后代表现型及比例。
预期结果:
①若表现型及比例为________________,说明该杂种优势的原理为显性假说原理。
②若表现型及比例为_________________,说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
【答案】(1) 不会 gghh、GGHH
(2) 方案一:将F1雌雄个体相互交配
方案二:将F1个体与异性亲本相互交配 方案一:高产:中产:低产=9:6:1
方案二:高产:中产=1:1 方案一:高产:次高产:中产=1:2:1
方案二:高产:次高产:中产=1:2:1
【分析】控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,基因型分别为GGhh、ggHH两品种杂交得到的F1基因型为GgHh,表现出杂种优势。为了探究杂种优势形成原理,可设计实验让F1个体雌雄交配或F1与亲本异性个体杂交,根据后代表现型及其比例即可得出结论。
【详解】(1)控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,依据超显性假说原理,Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,基因型分别为GGhh、ggHH两品种杂交得到的F1基因型为GgHh,表现出杂种优势。则自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型不会出现低产情况。G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型中,中产类型都是纯合子,所以除GGhh、ggHH外,其他中产基因型为gghh、GGHH。
(2)从题干中亲本和F1中任选实验材料探究上述南江黄羊F1重表现出杂种优势的原理,设计方案有两种:
实验方案一:将F1雌雄个体相互交配,产生的F2基因型及比例为9G_H_:3G_hh:3ggH_:1gghh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,即G_H_ (高产)>G_ hh、ggH_ (中产)>gghh (低产),则F2中表现型及比例为高产:中产:低产=9:6:1,若该杂种优势的原理为超显性假说原理,即Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,则个体中含有两对杂合子的表现为高产,只有一对杂合子的表现为次高产,两对都是纯合子的表现为中产,即高产(4GgHh):次高产(2Gghh、2GgHH、2GGHh、2ggHh):中产(1GGHH、1GGhh、1ggHH、1gghh)=1:2:1;
实验方案二:将F1个体与异性亲本(如GGhh)相互交配,产生的F2基因型及比例为1GgHh:1GGHh:1Gghh:1GGhh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,则F2中表现型及比例为高产:中产=1:1,若该杂种优势的原理为超显性假说原理,则高产(1GgHh):次高产(1GGHh、1Gghh):中产(1GGhh)=1:2:1。
【点睛】本题重点考查两对等位基因控制一对相对性状的相关知识,学生需要运用所学知识,结合题目中的新信息准确写出遗传图解并作出判断和计算是解答本题的关键。
6.(2022-2023-2024高一下·上海浦东新·期末)I.甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,其显性基因决定花色的过程如图1所示:
II.荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用D、d和E、e表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验,如图2。
(1)从图1可见,紫花植株必须同时具有_____和_____基因,才可产生紫色素。
(2)基因型为AAbb和AaBb的两个个体杂交,其产生子一代基因型共有______种,其中表现为紫色的基因型是_____________________________。
(3)基因型AABB和 aabb的个体杂交, 得到F₁, F₁自交得到F₂, F₂中不同于 F₁的表现型比例是___;且在F₂中白花植株的基因型有_____种,其中纯合子的概率占______。若F₁进行测交,后代的表型和比例应该是_________________________。
(4)图2中亲本基因型为__________________、________________,另选两种不同基因型的亲本杂交,F₁和F₂的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为_________________、__________________。
(5)现有3包基因型分别为DDEE、DdEE 和 ddEE 的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请完成实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用。实验步骤:
①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F₁种子;
②F₁种子长成的植株自交,得到F₂种子;
③F₂种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
I. 如果____________________, 则包内种子基因型为DDEE;
Ⅱ.如果F₂植株上果实形状为三角形:卵圆形=27:5,则包内种子基因型为_____________;
Ⅲ.如果F₂植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为_____________。
【答案】(1) A B
(2) 4/四 AABb、AaBb
(3) 7/16 5/五 3/7 紫花∶白花=1∶3
(4) DDEE ddee DDee ddEE
(5) 若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1 DdEE ddEE
【分析】基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)据图1可知,甜豌豆要表现紫色就必须有能完成图1中所示的反应的条件,即要能合成相应的酶A和酶B,而紫色素合成的酶由基因A和基因B共同控制,缺一不可,如少一种则为白花,因此紫花植株必须同时具有A和B基因,才可产生紫色素。
(2)基因型为A_B_才表现为紫色,其余基因型都表现为白色,因此,基因型为AAbb和AaBb的个体,其表现型分别是白花和紫花;这两个个体杂交,子代基因型有AABb、AAbb、AaBb、Aabb,共有4种,其中表现为紫色的基因型是AABb、AaBb。
(3)基因型AABB和aabb的个体杂交,F1的基因型为AaBb,F1自交得到F2,F2表现型比例为紫花(A_B_)∶白花(aaB_+A_bb+aabb)=9∶7,在F2中不同于F1(紫花)的表现型为白花,所占比例为7/16,在F2中aaB_、A_bb、aabb都表现为白色,共有2+2+1=5种基因型,其中纯合子有aaBB、AAbb和aabb,F2白花植株纯合子的概率为3/7;若F1(AaBb)进行测交,后代基因型以及比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1∶1∶1∶1,因此F1进行测交,后代的表型和比例应该是紫花∶白花=1∶3。
(4)图2中F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知两对基因独立遗传,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,且基因型ddee表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形。又根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为DdEe,则卵圆形果实亲本为基因型为ddee,三角形果实亲本基因型为DDEE。如果选择基因型为DDee和ddEE的个体杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同。
(5)基因型分别为DDEE、DdEE 和 ddEE的荠菜种子,要想确定每包种子的基因型,应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子后再让其长成的植株自交或测交。荠菜可以进行自交,则采用自交法简便易行。
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1=(9+3+3):1,说明F1为DdEe,可推知包内种子基因型为DDEE;
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形约=27:5=,说明F1为1/2DdEe、1/2ddEe,可推知包内种子基因型为DdEE ;
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,说明F1为ddEe,可推知包内种子基因型为 ddEE。
7.(2022-2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家们用了十多年时间完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传, 基因(E、e) 在4号染色体上; ABO血型基因 (I^、I⁸、i)在9号染色体上。如图1为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成,已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A
B
AB
O
基因型
ⅠAⅠA、ⅠAi
ⅠBⅠB、ⅠBi
ⅠAⅠB
ii
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是_。
A.含 X染色体的精子:含 Y 染色体的精子=1:1
B.雌配子: 雄配子=1: 1
C.含 X 染色体的配子:含 Y 染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y 染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型相关的表型是__________。
(3)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是__________。
(4)以下关于该女性两对等位基因遗传特点分析正确的有_。
A.IA基因和e基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IA 或IAE 的卵细胞的概率相等
C.E、e 和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D. E、e的遗传遵循基因的分离定律
(5)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X 或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_。
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X 染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y 染色体来自父方
(6)图2中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程,其中a过程表示________________,b过程表示__________,c过程表示_______________,d过程表示____________。
【答案】(1)A
(2)有雀斑、A型血
(3)IBi
(4)ABCD
(5)D
(6) 有丝分裂 减数分裂 受精 细胞分化
【分析】位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,符合分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【详解】(1)XY型性别决定的生物,雌性个体的性染色体组成为XX,只产生含有X的雌配子,雄性个体的染色体组成是XY,产生的精子中含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1,雌雄配子随机结合,导致群体中的性别比例为1:1。
故选A。
(2)根据图示基因组成,面部雀斑为显性遗传,故该女性的表型为面部有雀斑、A型血
(3)O型血的孩子的基因型是ii,一个基因来自父亲,一个基因来自母亲,该女性丈夫是B型血,说明该女性其丈夫关于血型的基因型是IBi。
(4)A、IA基因和e基因是控制不同性状的基因,是位于同一对染色体上的非等位基因,A正确;
B、该女性IA基因和E、e基因不在同一条染色体上,符合自由组合定律,所以产生的IAe 或IAE 的卵细胞的概率相等,均为1/4,B正确;
C、E、e和IA、i是位于非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、E、e是位于同源染色体上的等位基因,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ABCD。
(5)在减数分裂过程中,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,男性精子中的常染色体随机来自父方或母方,X染色体一定来自母方,Y染色体一定来自父方,D正确。
(6)图中a是形成原始生殖细胞的过程,属于有丝分裂;d是细胞分化的过程,属于有丝分裂;b和d是形成配子的过程,属于减数分裂,基因重组过程发生在减数分裂;c是受精作用的过程;
8.(2022-2023-2024高一下·上海青浦·期末)《诗经·小雅·都人士》描述京城贵族男女: “彼君子女,绸直如发”、 “彼君子女,卷发如”。意思是有的人头发稠密而直,有的人卷发犹如蝎尾翘。现实生活中有的同学为直发,有的同学则为自然卷。
(1)同学之间直发和自然卷在遗传学上的关系与____在遗传学上的关系相同。
A.粗发和黑发
B.白发和细发
C.豌豆的白花和紫茉莉的紫花
D.人的正常色觉和红绿色盲
(2)关于直发、自然卷基因的显隐性关系,以下同学说法最具有科学性的是_。
A.小甲:我发现周围的同学大多数为直发,所以直发基因为显性
B.小乙;我爸爸是直发,妈妈是自然卷,我自然卷,所以自然卷基因为显性
C.小丙:直发好打理,属于对人类有利的变异,所以直发基因为显性
D.小丁:我爸妈都是自然卷,我则是直发,所以自然卷基因为显性
经过查阅相关资料,确定自然卷基因相对直发基因为显性。小柴据此进行两自然卷夫妻(他们的父母均有一方为直发)产生下一代的头发情况的模拟实验。他准备了如图五种小桶(如图,桶内各10个小球) (小桶数量不限)。
(3)小柴应该选择的小桶组合是_。
A.①和② B.③和④ C.⑤和⑤ D.③和⑤
(4)某次抓取过程中,得到aa(或bb)组合的概率是_。
A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1
(5)某次抓取过程中,得到自然卷性状的概率是 _。
A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1
(6)某次闭眼抓取后,负责记录的同学告诉他抓取的结果是自然卷性状,则小柴预测自己抓取到的组合是纯合子的概率是_。
A.1/2 B.1/4 C.1/3 D.2/3
(7)实验结束后小柴意犹未尽想再模拟下杂合子测交实验,则他需要选择的小桶是_。
A.①和② B.③和④ C.②和⑤ D.④和⑤
(8)秃顶为隐性病,AA的男女均正常,aa的男女均秃顶,男性Aa为秃顶,女性Aa为正常。现假设有两个均秃顶的夫妻生了两个孩子,其中一个秃顶,一个不秃顶,则此两个孩子的性别可能为_____________。 (填编号)
①两男 ②两女 ③一男一女
【答案】(1)D
(2)D
(3)C
(4)B
(5)C
(6)C
(7)C
(8)②③
【分析】相对性状是指同一生物,同一性状的不同表现类型。基因的分离定律是指等位基因随同源染色体的分开而分离。
【详解】(1)相对性状是同一生物同一性状的不同表现类型,同学之间直发和自然卷在遗传学上称为相对性状,与其在遗传学上的关系相同人的正常色觉和红绿色盲,D正确,ABC错误。
故选D。
(2)若两个相同表现型的个体,后代出现性状分离,则该性状为显性,我爸妈都是自然卷,我则是直发,符合性状分离,说明自然卷是显性,最具有科学性,D正确,ABC错误。
故选D。
(3)设自然卷的基因为A,因两自然卷夫妻的父母均有一方为直发,夫妻的基因型都为Aa,模拟实验应选用两个小桶都是Aa,且小桶内A和a的小球数量应该相等,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)两个个体都是Aa,则后代是aa的概率是1/4,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)双亲都是Aa,后代的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,自然卷为显性,占3/4,C正确,ABD错误。
故选C。
(6)自然卷中AA:Aa=1:2,纯合子的概率为1/3,C正确,ABD错误。
故选C。
(7)测交是显性个体和隐性纯合子杂交,故选择的组合是Aa和aa,应选②和⑤,C正确,ABD错误。
故选C。
(8)秃顶的杂合子在男女中表现型不同,两个均秃顶的夫妻,妻子的基因型为aa,丈夫的基因型为aa或Aa,因为后代有不秃顶的孩子,则丈夫的基因型为Aa,后代的基因型为Aa或aa,不秃顶的孩子基因型为Aa,性别一定为女孩,秃顶的孩子性别不确定,②③正确,①错误。
故选②③。
9.(2022-2023-2024高一下·上海闵行·期末)肝豆状核变性是一种与ATP7B基因有关的遗传性铜代谢障碍性疾病,常会引起肝硬化、脑变性,好发于青少年,是少数几种可治的神经遗传病之一。图1是某肝豆状核变性家族遗传系谱图(ATP7B基因用A和a表示)。
(1)图2中,在神经干细胞和高度分化的神经元内能发生的过程是____________。
A.前者有①②⑤,后者有②⑤ B.两者都有①
C.两者都有①②⑤ D.两者都只有②⑤
(2)据图1分析,该病遗传方式为____________(常/X/Y)染色体____________(显/隐)性遗传。
(3)不考虑突变,Ⅰ-1个体中可能不携带病致病基因的细胞有____________。
A.卵细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.次级卵母细胞
(4)Ⅱ-4号的基因型是____________。已知Ⅱ-4号的妻子是致病基因携带者,那么Ⅱ-4和妻子欲再生一个孩子,患病的概率是____________。为避免生出患病孩子,请你为该夫妇提出可行性建议____________。
(5)ATP7B基因所在的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比,后者长度往往明显短于前者,可能的原因有____________。(编号选填)
①转录的模板不是整个DNA分子
②基因的启动子和终止子不转录
③基因转录出的RNA前体的某些片段会被剪切
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸
⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的
(6)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化三种表观遗传机制都可以调控ATP7B基因的表达。其中,ATP7B基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列有关叙述不正确的是____________。
A.DNA甲基化加快ATP7B基因转录的速度
B.miRNA调控加快ATP7B基因的mRNA翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快ATP7B基因复制的速度
D.三种调控机制均改变了DNA分子中的碱基序列
(7)如果ATP7B基因在DNA复制过程中出现差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,但产生的蛋白质没有发生改变,其原因可能是_______。
A.多种氨基酸可以由一种密码子编码
B.不同的密码子可能决定同一种氨基酸
C.ATP7B基因转录、翻译所需要的酶没有发生变化
D.DNA序列的改变不可能影响多肽链的序列
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,请结合已学知识推测ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能是否发生改变,并说明理由_____。
【答案】(1)A
(2) 常 隐
(3)ACD
(4) AA或Aa 1/6 为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预
(5)①②③
(6)ABCD
(7)B
(8)会发生改变ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但女儿Ⅱ-5患病,判断该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病;分析图2,①代表DNA复制,②代表转录,③代表逆转录,④代表RNA复制,⑤代表翻译。
【详解】(1)神经干细胞分化程度低,能进行DNA复制和蛋白质合成,对应图2中①DNA复制,②转录和⑤翻译,神经元属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但可以合成蛋白质,对应图2中②转录和⑤翻译,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)据图1分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但有一个患病的女儿,所以判断该病的常染色体隐性遗传病。
(3)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为Aa,在进行减数第一次分裂时,同源染色体分离,所以形成的两个细胞,一个含有A基因,一个含有a基因,如果含有A基因的细胞为第一极体,则其完成减数第二次分裂形成的两个第二极体不携带病致病基因,如果含有A基因的细胞为次级卵母细胞,则其完成减数第二次分裂形成的第二极体和卵细胞不携带病致病基因,所以可能不携带病致病基因的细胞有卵细胞、第一极体、次级卵母细胞,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(4)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为Aa,而Ⅱ-4正常,所以其基因型是AA或Aa。Ⅱ-4的基因型为1/3AA、2/3Aa,其妻子是致病基因携带者,基因型为Aa,欲再生一个孩子,患病的概率是2/3×1/4=1/6,为避免生出患病孩子,为该夫妇提出可行性建议是为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预。
(5)①转录是以基因的一条链为模板进行转录,而基因是DNA上有遗传效应的片段,因此转录的模板不是整个DNA分子,导致形成的RNA比DNA短,①正确;
②基因结构包括编码区和非编码区,转录时只转录编码区的遗传信息,因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中,导致形成的RNA比DNA短,②正确;
③编码区又分为外显子和内含子,其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸,因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉,因此形成的成熟RNA要比DNA短,③正确;
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸不影响RNA的长度,④错误;
⑤起始密码子和终止密码子是由基因的编码区转录出的,⑤错误。
故选①②③。
(6)A、DNA甲基化干扰转录因子和启动子识别位点的结合,会减慢ATP7B基因转录的速度,A错误;
B、miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解,会减慢翻译的速度,B错误;
C、组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合,会加快ATP7B基因转录的速度,C错误;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,D错误。
故选ABCD。
(7)A、一种密码子只能编码一种氨基酸或不编码氨基酸,A错误;
B、①表示DNA的复制过程,若该过程出现了差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,则转录形成的密码子也发生了改变,但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸,即密码子具有简并性,因此产生的蛋白质可能没有改变,B正确;
C、过程②转录和⑤翻译所需要的酶没有发生变化与该现象的产生没有关系,C错误;
D、DNA序列的改变会导致形成的mRNA上的密码子发生改变,进而可能导致蛋白质的氨基酸序列发生改变,D错误。
故选B。
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,会使ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能部分或完全丧失,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失。
10.(2022-2023-2024高一下·上海闵行·期末)罗汉果具有清热润肺,利咽开音,滑肠通便的功效,科研人员对其育种过程进行研究与分析。已知罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的罗汉果品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),请分析并回答问题。
(1)为获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果,最好选用品种____________进行杂交。
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.丙和丙
(2)按图中所示的育种方案,④植株最不容易获得AAbbCC品种,原因是____________。
罗汉果植株的花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂过程中的部分显微图像如下图所示。
(3)请根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序:____________。
(4)某基因型为DdEE的罗汉果的一个花粉母细胞,经过减数分裂产生DE,DE,ddE,E四个精子,可能的原因是____________。(编号选填)
①减数第一次分裂异常 ②减数第二次分裂异常 ③减数第一次和减数第二次分裂均异常
(5)⑦幼苗是____________(单倍体/正常植株)。含⑦⑩的育种方法相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是____________。
罗汉果甜苷具有重要的药用价值,它分布在罗汉果的果肉、果皮中,种子中不含这种物质,而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果,科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果,诱导其染色体加倍,得到如表所示结果。
处理
秋水仙素浓度(%)
处理数(株)
处理时间(d)
成活率(%)
变异率(%)
滴芽尖生
长点法
0.05
30
5
100
1.28
0.1
86.4
24.3
0.2
74.2
18.2
(6)在诱导染色体加倍的过程中,秋水仙素的作用是____________。选取芽尖生长点作为处理的对象,理由是____________。
(7)上述研究中,自变量是____________,因变量是____________。(编号选填)
①秋水仙素的浓度②处理株数③处理时间④成活率⑤变异率
(8)以上研究表明,诱导罗汉果染色体加倍最适宜的处理方法是____________。
(9)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖制得临时装片,然后选择处于____________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。无子罗汉果(图5中的⑨)幼苗的染色体组数为____________组。
【答案】(1)B
(2)③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种
(3)cadb
(4)②
(5) 单倍体 明显缩短育种年限
(6) 抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍 芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异
(7) ① ④⑤
(8)0.1%秋水仙素滴芽尖生长点
(9) 有丝分裂中期 3/三
【分析】图5中③④表示诱变育种,③⑤⑧表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑩表示单倍体育种,⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体。
图6中a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期。
【详解】(1)由题意可知,罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传,欲获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果A_bbC_,最好选用品种乙aabbCC和丙AAbbcc杂交,子代全为AabbCc,全部满足要求,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)图中③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种。
(3)根据染色体的行为可判断a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序为cadb。
(4)基因型为DdEE花粉母细胞正常情况下产生精子为DE、dE,现产生DE,DE,ddE,E四个精子,后两个为异常精子,可能是因为在减数第二次分裂后期dd未正常分到两个子细胞导致的,②正确,①③错误。
故选②。
(5)⑦幼苗是花药离体培养获得的,为单倍体植株。含⑦⑩的育种方法为单倍体育种,其相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是可明显缩短育种年限。
(6)秋水仙素能诱导染色体数目加倍,其作用原理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍;因为芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异,所以用秋水仙素处理时要选取芽尖生长点作为处理的对象。
(7)由题干可知,秋水仙素浓度是人为改变的量,为自变量;随着秋水仙素浓度改变而改变的量是处理植株的成活率和变异率,故处理植株的成活率和变异率是因变量;处理株数、处理时间为无关变量。
分别选择①、④⑤。
(8)表中数据表明:用0.1%秋水仙素滴芽尖生长点时,变异率最高。
(9)染色体变异可以通过显微镜观察到,但需要制作临时装片,其步骤是解离、漂洗、染色和制片;最后选择处于有丝分裂中期的细胞,进行染色体数目统计,因为该时期染色体数目清晰,形态稳定,是观察染色体数目和形态的最佳时期。⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体,含三个染色体组。
11.(2022-2023-2024高一下·上海闵行·期末)豌豆是遗传学研究的好材料。豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。在生物技术领域中,特定的酶可以将DNA分子中的某些基因切取下来,形成分子量不同的基因片段,并通过特定的检测手段将分子量不同的片段可视化展现为不同位置的条带。W和w基因碱基对数量不同,三株基因型不同的豌豆相关基因检测结果如下图所示。
(1)下列选项中属于相对性状的是____________。
A.豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色
B.豌豆子叶的绿色和黄色
C.豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色
D.豌豆豆荚的绿色和黄色
(2)结合题干信息,据图可知,表型②是____________(圆粒/皱粒)。
(3)下列对图的相关解释正确的是____________。
A.豌豆①一定为皱粒
B.豌豆③可能为皱粒
C.豌豆②是杂合子
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(4)正常情况下(不考虑变异),基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____________。
A. B. C. D.
(5)现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色(Y控制)
绿色(y控制
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
推测亲本的基因型分别是____________。
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F₁黄色圆粒豌豆(YyWw)自交产生F2。下列表述不正确的是____________。
A.F1产生4个配子
B.F1产生基因型YW的卵和基因型YW的精子数量之比为1∶1
C.F1产生的精子中,基因型为YW和基因型为yw的比例为1∶1
D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵之间可以自由组合
(7)减数分裂是遗传规律的细胞学基础,下列判断正确的有____________。
A.基因分离定律与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关
B.非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关
C.基因的分离定律和自由组合定律不适用于原核生物
D.减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时不可能出现A和a的分离
(8)在豌豆的有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是____________。(编号选填)
①同源染色体分离②姐妹染色单体分离③等位基因分离④性状分离⑤DNA复制
【答案】(1)BD
(2)圆粒
(3)BC
(4)C
(5)D
(6)C
(7)D
(8)②⑤
【分析】1、相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因。
2、基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入到不同的配子中去,产生配子比例是1:1。
【详解】(1)A、豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色对应的是同一生物相同表现,但是不是同一性状的不同表现型,A错误;
B、豌豆子叶的黄色和绿色属于同一生物同一性状的不同表现型,B正确;
C、豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色对应的是同一生物的不同表现型,但是不是同一性状的不同表现型,C错误;
D、豌豆豆荚的绿色和黄色是同种生物的同一性状的不同表现型,D正确。
故选BD。
(2)结合题干信息可知,含W基因的豌豆种子表现为圆粒,①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒。
(3)ABC、由于图中①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒,A错误、BC正确;
D、同种表型的个体,基因型不一定相同,故DNA片段检测结果也不一定相同,D错误。
故选BC。
(4)ABCD、基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,子一代基因型及比例为WW:Ww:ww=1:2:1,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为2 /3,ABD错误、C正确。
故选C。
(5)ABCD、分析表格数据可知,黄色:绿色=1:1,相当于杂合子进行测交的比例,故亲本对应基因型为Yy×yy;圆粒:皱粒=3:1,相当于杂合子自交的比例,故亲本对应的基因型为Ww×Ww,综上,亲本基因型为YyWw × yyWw,ABC错误、D正确。
故选D。
(6)A、F1个体能产生YR、yr、Yr、yR4种配子若干个,比例为1:1:1:1,A错误;
B、F1产生基因型YR的卵数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,B错误;
C、F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1:1,C正确;
D、基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵随机结合是受精作用,D错误。
故选C。
(7)A、基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,所以与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关,A正确;
B、非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关,B正确;
C、基因的分离定律和自由组合定律只适用于进行有性生殖的真核生物,C正确;
D、减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时,如果发生基因突变或交叉互换,则可能出现A和a的分离,D错误。
故选D。
(8)有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是②姐妹染色单体分离、⑤DNA复制。
12.(2022-2022-2023高一下·上海·期末)斑马鱼和人类基因有高度相似性,其RP2蛋白与人具有67%的序列一致性,作为模式生物的优势很突出。科研人员利用斑马鱼作为实验材料对RP2的生理功能进行了一系列的探索。
(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持____________观点的证据。
(2)敲除斑马鱼细胞中一条染色体上的 RP2 基因部分序列,筛选得到突变型A和突变型B2个纯合突变品系(均为隐性突变)。对得到的突变基因测序,结果如图所示。
研究者认为,突变型_______(“A”或“B”)由于在性状上与野生型差异更大,所以适合用于研究该基因的功能。从分子水平分析,差异更大的原因是______________。
(3)科研人员在另一个纯种斑马鱼品系中发现了一尾视网膜色素变性的隐性突变个体,请设计一个杂交实验,通过一次杂交确定该突变个体是否发生了 RP2 基因的突变(要求:写出杂交组合和预期结果及结论):
杂交组合:________________。
预期结果及结论:
若________________,则这个突变个体发生了不同基因的突变;
若_______________,则这个突变个体发生了RP2基因的突变。
【答案】 生物有共同祖先 A 突变型A为5个碱基对(非3的倍数)缺失,造成mRNA上的密码子翻译错位,对蛋白质影响较大;而突变型B为12个碱基对(3的倍数)缺失,造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小 杂交组合:让该突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交。 若后代全部正常 若后代全部患病
【分析】据图分析,比较突变型A与野生型,发现突变型A缺失了5个碱基对;比较突变型B与野生型,发现突变型B缺失了12个碱基对,因此两者都属于碱基对的缺失。其中突变型A的5个碱基对不是3的倍数,造成mRNA上的密码子阅读框错位,对蛋白质影响较大;而突变型B的12个碱基对是3的倍数,造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响相对小。因此与突变型B相比,突变型A在性状上与野生型差异更大,适合用于研究该基因的功能。
【详解】(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持生物有共同祖先观点的证据。
(2)分析图示可知,突变型A的基因中缺失了五个碱基对(非3的倍数),对应的密码子序列从碱基缺失之后可能都会发生改变,对蛋白质的影响较大。而突变型B的基因中缺失了12个碱基对(3的倍数),对应的密码子可能刚好缺失4个,则碱基缺失之后的片段对应的密码子序列不变,即造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小,故突变型A的突变性状与野生型差异较大。
(3)由于已经确定纯种斑马鱼品系中出现的视网膜色素变性为隐性性状,可让视网膜色素变性的隐性突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交,若与RP2基因的突变为同一类型,则二者均为隐性纯合子,杂交后代全部患病,若该突变与RP2基因的突变不是同一基因的突变,由于亲本均为纯合子,则两个个体含有的隐性基因不是同一对基因,杂交后代均为杂合子,表现为全部正常。
【点睛】本题考查基因突变和基因表达的相关知识,意在考查考生获取信息并应用所学知识解决问题的能力。
13.(2022-2023高一下·上海奉贤·期末)先天性肝内胆管发育不良征大多数(约97%)病例是由位于20号染色体上的JAG1基因缺陷引起的,其中多数为点突变。该病某患者家系系谱图如图所示。
(1)根据以上信息判断,该致病基因位于何种染色体上( )
A.常染色体 B.X染色体 C.Y染色体
(2)JAG1基因而言,I-1为( )
A.显性纯合体 B.隐性纯合体 C.杂合体
(3)Ⅲ-3长大后与正常异性婚配,后代患该病的概率为_________。
(4)Ⅲ-1出生后不幸夭折,Ⅱ-1再次怀孕后欲对胎儿是否患该病进行产前诊断,合理的检测建议是( )。
A.性别检测 B.染色体分析 C.基因检测 D.B超检查
(5)图中属于Ⅲ-2的旁系血亲有___________________________。
(6)我国婚姻法规定禁止近亲结婚的遗传学依据的叙述不正确的是( )
A.人类的遗传病都是由隐性基因控制的
B.非近亲结婚者后代肯定不患遗传病
C.近亲双方必然都携带从共同祖先继承的同一致病基因
D.近亲双方从共同祖先继承同一致病基因的概率更大
(7)已知抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病(相关基因用B、b表示)。
若Ⅲ-4患抗维生素D佝偻病,与表型正常的异性婚配,后代患肝内胆管发育不良征和抗维生素D佝偻病的概率分别为_________、_________。若怀孕后经产前诊断得知胎儿为男孩,是否需要针对这两种疾病做进一步检查?请简述理由_________。
【答案】(1)A
(2)B
(3)1/2
(4)C
(5)Ⅱ-3、Ⅲ-1、Ⅲ-3、4、5
(6)ABC
(7) 0 1/2 不需要。 因为这对夫妇JAG1 基因均为隐性纯合体,不携带先天性肝内胆管发育不良综合征致病基因;而妻子表型正常, 说明其X染色体上不携带抗维生素 D 佝偻病致病基因, 所以该男性胎儿不可能携带这两种疾病的致病基因,因此不需要做进一步检查。
【分析】人类为XY型性别决定生物,正常体细胞内含有23对同源染色体,其中1~22对为常染色体,第23对为性染色体,即X和Y染色体。根据题干信息可知,先天性肝内胆管发育不良征为常染色体显性遗传病,则所有不患该病的正常人基因型均为隐性纯合子。通过遗传咨询和产前诊断对遗传病进行监测和预防,在一定程度上可以有效的预防遗传病的产生和发展。产前诊断包括:B超检查、孕妇血细胞检查、羊水检查、基因检测等。
【详解】(1)人类的20号染色体是常染色体,该病是由位于20号染色体上的JAG1基因缺陷引起的,因此致病基因在常染色体上,BC错误,A正确。故选A。
(2)根据系谱图可知,Ⅱ-1和Ⅱ-2均为患者,但是二者生育了正常儿子Ⅲ-2,可判断该病由显性基因控制,设为A,则正常基因为a,由上面分析可知,该病致病基因在常染色体上,则I-1基因型为aa,即隐性纯合体,AC错误,B正确。故选B。
(3)由系谱图可知,Ⅱ-4为正常人,因此基因型为aa,则其患病女儿Ⅲ-3的基因型为Aa,当其与正常异型(基因型应为aa)婚配,生育患病后代Aa的概率为1/2。
(4)A、该病为常染色体上显性基因控制的遗传病,后代中男孩和女孩的患病概率相同,因此无需进行性别鉴定,A错误;
B、该病为基因异常导致的遗传病,患者的染色体数目和结构没有异常,因此进行染色体分析不能用来检测其后代是否患有该病,B错误;
C、该病为常染色体上显性基因控制的遗传病,因此通过基因检测后代个体中是否含有该显性基因,可用于判断后代是否患该遗传病,C正确;
D、B超检查只能检测胎儿是否有畸形、器官发育是否正常等,无法对其含有哪些基因进行检测,因此无法用于判断其是否患该遗传病,D错误。
故选C。
(5)直系血亲为相互之间有一脉相承的血缘关系的上下各代亲属,如父母与子女、外祖父与外孙子女等。旁系血亲是具有间接血缘关系的亲属,即非直系亲属而在血缘上和自己同出一源的亲属,如兄弟姐妹之间,表兄弟姐妹之间,伯叔、姑母、舅父、姨母之间等,系谱图中的Ⅱ-3是Ⅲ-2的姑姑、Ⅲ-1是Ⅲ-2的姐妹,Ⅲ-3、4、5是Ⅲ-2的表兄弟姐妹,因此他们都是Ⅲ-2的旁系血亲。
(6)A、人类遗传病不全是由隐性基因控制的,有的遗传病由显性基因控制,有的遗传病是由于染色体异常导致的,A错误;
B、非近亲结婚者,也可能具有同一种致病基因,从而导致后代有一定概率会患该种遗传病,而且后代也有可能患染色体异常引起的遗传病,B错误;
C、近亲双方不一定都携带从共同祖先继承的同一致病基因,C错误;
D、在近亲结婚的情况下,双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加,结果双方很可能都是同一种致病基因的携带者,后代患遗传病的可能性会明显增大,D正确。
故选ABC。
(7)仅考虑抗维生素D佝偻病这一种遗传病时,若Ⅲ-4患抗维生素D佝偻病,则其基因型应为XBY,其与表型正常的异性(基因型为XaXa)婚配,后代女儿基因型全为XBXb,表现为全部患抗维生素D佝偻病,儿子基因型全为XbY,表现为全都正常,即后代患抗维生素D佝偻病的概率为1/2。
仅考虑肝内胆管发育不良征这一种遗传病时,由系谱图分析可知,Ⅲ-4不患肝内胆管发育不良征,则其基因型为aa,当其与表型正常的异性(基因型为aa)婚配时,所生子女基因型均为aa,即全都不患肝内胆管发育不良征。
综合考虑这两种遗传病,Ⅲ-4与表型正常的异性婚配,所生子女中,儿子全都正常,女儿全都患有抗维生素D佝偻病,因此产前诊断得知胎儿为男孩后,就不需要针对这两种疾病做进一步检查。
14.(2022-2023高一下·上海·期末)编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上。若个体成年后该基因表达量下降,称为“乳糖酶不持续(LNP)”,表现为机体对乳糖不耐受;若该基因能持续表达,则称为“乳糖酶持续(LP)”,即乳糖酶直至成年还维持在较高水平。下图为上述性状的M家族遗传系谱图。
(1)据图判断,LNP性状的遗传方式是______。若对LCT基因测序发现,Ⅲ-1为杂合体,则LNP性状的遗传方式是______(是/不是)表观遗传。
(2)若Ⅲ-1体细胞中LCT基因模板链的部分序列由3'-CCC-5'(编码某氨基酸)突变为3'-TCC-5',则所编码的氨基酸由______变为______。(遗传密码:5'-CCC-3'脯氨酸;5'-GGG-3'甘氨酸;5'-GGA-3'甘氨酸;5'-AGG-3'精氨酸)
(3)基因检测发现,Ⅱ-1的生殖细胞发生基因突变,则Ⅱ-1的某个次级精母细胞中,含LCT突变基因的数量可能为____________。
(4)若用F/f表示LCT基因,人群中ff的基因型频率为16%,则F的基因频率为______。
(5)研究发现,在不同人种中,LCT基因突变可发生在不同碱基中;同一人种中,不同个体的LCT基因突变位点也有差异。该现象对于人类适应环境的意义是______。
A.不同种群独立地进化出相同的性状
B.不同种群不同程度地改变对乳糖的耐受能力
C.同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食
D.同一种群不同基因型的人能在相同程度上获得有利的变异
除研究现代人的基因外,研究灭绝的古人类基因也是探索人类起源的一种思路。科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法,为人类进化的研究做出贡献,荣获2022-2022-2023年诺贝尔生理学或医学奖。
(6)科学家将古人类“尼安德特人”化石中线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于______。
A.化石证据 B.比较解剖学证据 C.胚胎学证据 D.分子生物学证据
(7)研究发现,现代人类第12号染色体上可降低新冠肺炎重症风险的基因来自古人类“尼安德特人”。科学家据此推测,人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流。下列3个关于人类进化的模型与上述推测最吻合的是______。(用下列编号选填)
【答案】(1) 常染色体显性遗传 是
(2) 甘氨酸 精氨酸
(3)0,1,2
(4)0.6/60%
(5)BC
(6)D
(7)①
【分析】1、由题干信息“编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上”,以及遗传系谱图II-1和II-2都为LNP,他们的女儿III-1为LP,判断LNP为常染色体显性遗传。
2、表观遗传指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,例如DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,就是表观遗传。
【详解】(1)据图“II-1和II-2都为LNP,他们的女儿III-1为LP”判断,LNP性状的遗传方式是常染色体显性遗传;如果Ⅲ-1为杂合体,其表型应为LNP,但其表型为LP,说明其显性基因被抑制了表达,而且这种变化可以遗传,所以LNP性状的遗传方式是表观遗传。
(2)遗传密码与基因模板链碱基互补配对,题目信息“LCT基因模板链的部分序列由3'-CCC-5'突变为3'-TCC-5'”,则“遗传密码由5'-GGG-3'变为5'-AGG-3'”,所以编码的氨基酸由甘氨酸变为精氨酸。
(3)Ⅱ-1是男性,其生殖细胞为精子,其发生突变的时间可能为精原细胞时期、初级精母细胞时期、次级精母细胞时期或成为精子以后等四个时期,如果突变发生在精原细胞时期,则次级精母细胞可能有2或0个突变基因,如果突变发生在初级精母细胞细胞时期,则次级精母细胞可能有1或0个突变基因,如果突变发生在次级精母细胞细胞时期,则某个次级精母细胞有1或0个突变基因,如果突变发生在精子时期,则次级精母细胞有0个突变基因。
(4)根据遗传平衡定律,由人群中ff的基因型频率为16%,可知f的基因频率为40%,F基因频率为1-40%=60%。
(5)在不同人种中,LCT基因突变可发生在不同碱基中,其对于人类适应环境的意义是不同种群不同程度地改变对乳糖的耐受能力;同一人种中,不同个体的LCT基因突变位点也有差异,对于人类适应环境的意义是同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食,BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(6)比较DNA的碱基序列属于分子生物学证据,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(7)科学家的推测是人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流,只有模型①存在广泛基因交流,与推测最吻合。
试卷第1页,共3页
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专题02 有性生殖中遗传信息的传递 原卷版
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(2023-2024-2025高一下·上海松江·期末)拟南芥(2n=10)因是自花授粉植物、易获得突变型、生长周期短等,常作为模式生物用于遗传学研究。拟南芥果瓣有紫色和白色两种表型,已知紫色果瓣形成的生物化学途径如图1所示,已知A、a与B、b基因分别位于拟南芥的1号和4号染色体上。
(1)若要使拟南芥果瓣为紫色,则植株必须具有的基因是_____(编号选填)。
①A②a③B④b
(2)基因型为AaBb的植株自交,子代植株的基因型有_____种,理论上子代果瓣紫色与白色的比例为_____。
另有研究人员在拟南芥的一对同源染色体上分别插入表达蓝色荧光的B基因,表达红色荧光的R 基因,基因在染色体上的分布如图3-a,减数分裂过程中这对染色体可能发生如图3-b的改变。
(3)用特殊方法制片,在显微镜下观察拟南芥花药减数分裂不同时期细胞中染色体形态、位置和数目,镜检得细胞染色体(白色部分)分布如图2。其中含有姐妹染色单体的有______(图2中编号选填)。
(4)不考虑插入的基因B、R,图3中由a到b所示发生的变异属于_____(单选)。
A.基因突变 B.染色体结构易位
C.基因重组 D.染色体结构重复
(5)含有图3所示改造后的拟南芥植株,若B、R 基因都正常表达,可能发出红、蓝两种荧光的细胞有_(多选)。
A.减数第一次分裂期的细胞 B.体细胞
C.减数第二次分裂期的细胞 D.花粉细胞(精细胞)
用拟南芥单倍体诱导系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中通过清除一方亲本染色体而获得单倍体。受精后不同温度下进行实验,统计杂交子代染色体数目,结果如图4。
(6)图4中获得的非整倍体拟南芥,染色体数目较为可能的是_____(编号选填)。
①5条②7条③8条④10条
(7)由图4可知杂交形成的受精卵清除染色体的能力在25℃下_______(编号选填)22℃。
①高于②低于
2.(2023-2024-2025高一下·上海松江·期末)果蝇是一种XY型性别决定的昆虫,其生活周期短、生命力强,容易饲养,是遗传学研究的好材料。通常,野生型果蝇的眼色是红色的。1910年,摩尔根在研究中偶然发现了一只白眼雄果蝇。摩尔根用这只白眼雄果蝇与一只红眼雌果蝇进行了杂交实验(如图1),结合后续一系列的实验,最终证明控制眼色的基因位于X染色体。果蝇的体型受lint和inr基因的控制,且果蝇幼虫的基因lint发生甲基化会影响inr的表达,导致果蝇体型异常,相关数据如图2所示。
(1)子一代红眼雌果蝇的基因型为______(相关基因用R、r表示)。
(2)若子二代的红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,则子三代中出现白眼雌果蝇的概率为______。
研究发现,果蝇X染色体上的一个16A片段,具有影响果蝇眼睛形状的基因。雌果蝇16A片段(用“”表示)与眼形的关系如下表。
16A片段
眼形
正常眼
棒眼(不明显)
棒眼(明显)
(3)分析上表可知雌果蝇由正常眼转变为棒眼的变异类型为______(单选)。
A.基因突变 B.染色体数目变异
C.基因重组 D.染色体结构变异
(4)若棒眼(不明显)雌果蝇与正常眼雄果蝇杂交,后代出现棒眼(明显)雌果蝇的概率为______。
(5)lint基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域,从而阻碍_过程的发生(单选)。
A.复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录
(6)由图2可知基因lint的表达对基因inr的表达有_____作用(编号选填)。
①促进②抑制
(7)若要使lint基因甲基化的果蝇体型恢复正常,下列措施中可行的是_(多选)。
A.提高幼虫基因lint的甲基化程度 B.降低幼虫基因lint的甲基化程度
C.提高幼虫基因inr的甲基化程度 D.降低幼虫基因inr的甲基化程度
3.(2023-2024-2025高一下·上海青浦·期末)进一步研究发现,组成人体血红蛋白的2条α链(α珠蛋白)和2条非α链(β珠蛋白或γ珠蛋白),其中,控制α珠蛋白合成的基因位于16号染色体,控制非α珠蛋白合成的基因都位于11号染色体。人体在出生前(胚胎期、胎儿期)和出生后的血红蛋白的携氧能力不同,是由于不同发育期构成血红蛋白的亚基类型不同,图1表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白亚基组成。β地中海贫血是由β珠蛋白合成缺陷导致的遗传病。
(1)红细胞来源于骨髓造血干细胞,据图1可知造血干细胞中一般有____个α基因。人体α基因之间遵循的遗传规律,依赖的细胞学基础是____(编号选填)。
(2)不同发育阶段的人血红蛋白相关基因表达不同。γ珠蛋白基因(统一用D表示)出现如图2变化,其中DNA甲基转移酶(DNMT)发挥了关键作用,综合图1分析,有关γ珠蛋白基因相关表述合理的是______(多选)
A.DNMT催化D基因甲基化抑制γ珠蛋白合成
B.D基因甲基化发生在人出生后
C.D基因关闭表达属于表观遗传现象
D.属于转录后水平的调控
(3)研究发现胎儿期血红蛋白结合氧气的能力要强于出生后,基于胎儿期和出生后个体所处环境有所不同的事实,人体在不同发育期表达不同类型血红蛋白的生物学意义是____(多选)
A.胎儿期表达的血红蛋白有利于其通过胎盘从母体获取氧气
B.出生后表达的血红蛋白有利于携带氧气并扩散至组织细胞
C.满足人体在不同环境中对氧气的需求
D.丰富细胞的种类和功能
4.(2023-2024-2025高一下·上海青浦·期末)某雌雄异株植物(XY型),其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因(基因用A、a表示)控制。现有三组杂交实验,结果如下表。
杂交组合
父本
母本
子代表型及株数
表型
基因型
表型
基因型
雌株
雄株
①
阔叶
阔叶
阔叶234
阔叶119、窄叶122
②
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
③
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
(1)根据第____组实验,可以判断______为显性。
(2)根据第____组实验,可以确定叶形基因位于____(选填“常”或“X”)染色体上。
(3)将表中各杂交组合的亲本基因型写在下方相应横线内。①_________ ②______ ③_________。
(4)用第②组子代阔叶雌株和第①组子代阔叶雄株杂交,推测后代基因型、表型及其比例,在下方空白框内用遗传图解的形式表示____。
(5)若用第②组子代阔叶雄株和第①组子代阔叶雌株杂交,后代表型及其比例与前一题是否都相同?______(编号选填“①都相同”“②都不同”或“③比例不同”)红绿色盲患者不能区分红色和绿色,在日常生活中常会遇到一些障碍,如分不清红绿灯等。
(6)红绿色盲的遗传往往与性别相关联,因此红绿色盲的遗传属于__________遗传。
(7)通常在人群中红绿色盲男性患者远多于女性患者,因此决定红绿色盲的基因是位于______(编号选填“①常”“②X”或“③Y”)染色体上。
(8)通常在人群中红绿色盲男性患者远多于女性患者,因此决定红绿色盲的基因是_____(编号选填“①显性”或“②隐性”)基因。
(9)若某女孩是红绿色盲基因携带者,则该红绿色盲基因是由______(选填字母编号)遗传来的。
A.父方 B.母方 C.父方或母方 D.父方和母方
(10)若某男孩为红绿色盲患者,他的父亲也是红绿色盲患者,但他的母亲、祖父母、外祖父母都不是患者。该家族中,除该男孩和他父亲以外(不考虑变异),体内一定含有红绿色盲基因的是_____。
5.(2022-2023高一下·上海·期末)南江黄羊是我国培育的第一个肉用山羊新品种,将基因型分别为GGhh、ggHH两品种(这两种基因型的个体6个月体重为中等,简称中产)杂交得到的F1的产量明显高于两亲本(此现象称为杂种优势),关于杂种优势的原理现有两种假说:①显性假说:通过基因间的互补,同时含有多种显性基因的个体,能发挥出超过亲本的强大生长势。G_H_(高产)>G_hh、ggH_(中产)>gghh(低产)。②超显性假说:每对等位基因的杂合体贡献要大于纯合体,使多对杂合的个体表现出远超过亲本的强大生长势。Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,两对基因杂合为高产,一对基因杂合为次高产。关于控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,请回答下列问题:
(1)依据超显性假说原理:在南江黄羊自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型________(会/不会)出现低产情况。除GGhh、ggHH外,其他中产基因型为___________。
(2)拟探究上述南江黄羊F1体重表现出杂种优势的原理,请从题干中亲本和F1中任选实验材料,设计可行的实验方案,并预测实验结果。
实验方案:_________________________;统计后代表现型及比例。
预期结果:
①若表现型及比例为________________,说明该杂种优势的原理为显性假说原理。
②若表现型及比例为_________________,说明该杂种优势的原理为超显性假说原理。
6.(2023-2024高一下·上海浦东新·期末)I.甜豌豆的紫花对白花是一对相对性状,由两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,其显性基因决定花色的过程如图1所示:
II.荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用D、d和E、e表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验,如图2。
(1)从图1可见,紫花植株必须同时具有_____和_____基因,才可产生紫色素。
(2)基因型为AAbb和AaBb的两个个体杂交,其产生子一代基因型共有______种,其中表现为紫色的基因型是_____________________________。
(3)基因型AABB和 aabb的个体杂交, 得到F₁, F₁自交得到F₂, F₂中不同于 F₁的表现型比例是___;且在F₂中白花植株的基因型有_____种,其中纯合子的概率占______。若F₁进行测交,后代的表型和比例应该是_________________________。
(4)图2中亲本基因型为__________________、________________,另选两种不同基因型的亲本杂交,F₁和F₂的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为_________________、__________________。
(5)现有3包基因型分别为DDEE、DdEE 和 ddEE 的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请完成实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵圆果实)的荠菜种子可供选用。实验步骤:
①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F₁种子;
②F₁种子长成的植株自交,得到F₂种子;
③F₂种子长成植株后,按果实形状的表现型统计植株的比例。
结果预测:
I. 如果____________________, 则包内种子基因型为DDEE;
Ⅱ.如果F₂植株上果实形状为三角形:卵圆形=27:5,则包内种子基因型为_____________;
Ⅲ.如果F₂植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,则包内种子基因型为_____________。
7.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)科学家们用了十多年时间完成了人类近3万个基因在染色体上的精准定位,其中发现面部雀斑为显性遗传, 基因(E、e) 在4号染色体上; ABO血型基因 (I^、I⁸、i)在9号染色体上。如图1为某女性在4号和9号染色体上相关基因组成,已知该女性丈夫4号染色体上的基因是Ee,血型为B型。请据图回答:
血型
A
B
AB
O
基因型
ⅠAⅠA、ⅠAi
ⅠBⅠB、ⅠBi
ⅠAⅠB
ii
(1)XY型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因之一是_。
A.含 X染色体的精子:含 Y 染色体的精子=1:1
B.雌配子: 雄配子=1: 1
C.含 X 染色体的配子:含 Y 染色体的配子=1:1
D.X染色体上的基因:Y 染色体上的基因=1:1
(2)该女性关于雀斑、血型相关的表型是__________。
(3)该夫妇已生育了一个O型血的孩子,其丈夫关于血型的基因型是__________。
(4)以下关于该女性两对等位基因遗传特点分析正确的有_。
A.IA基因和e基因之间是非等位基因
B.该女性产生基因型为IA 或IAE 的卵细胞的概率相等
C.E、e 和IA、i的遗传遵循基因的自由组合定律
D. E、e的遗传遵循基因的分离定律
(5)人类男性经减数分裂产生的精子中,染色体数可表示为22+X 或22+Y。下列就这23条染色体源自其双亲的说法正确的是_。
A.常染色体来自母方,X染色体来自父方
B.常染色体来自母方,Y染色体来自父方
C.常染色体随机来自父方或母方,X 染色体来自父方
D.常染色体随机来自父方或母方,Y 染色体来自父方
(6)图2中a、b、c、d表示人的生殖周期中不同的生理过程,其中a过程表示________________,b过程表示__________,c过程表示_______________,d过程表示____________。
8.(2023-2024高一下·上海青浦·期末)《诗经·小雅·都人士》描述京城贵族男女: “彼君子女,绸直如发”、 “彼君子女,卷发如”。意思是有的人头发稠密而直,有的人卷发犹如蝎尾翘。现实生活中有的同学为直发,有的同学则为自然卷。
(1)同学之间直发和自然卷在遗传学上的关系与____在遗传学上的关系相同。
A.粗发和黑发
B.白发和细发
C.豌豆的白花和紫茉莉的紫花
D.人的正常色觉和红绿色盲
(2)关于直发、自然卷基因的显隐性关系,以下同学说法最具有科学性的是_。
A.小甲:我发现周围的同学大多数为直发,所以直发基因为显性
B.小乙;我爸爸是直发,妈妈是自然卷,我自然卷,所以自然卷基因为显性
C.小丙:直发好打理,属于对人类有利的变异,所以直发基因为显性
D.小丁:我爸妈都是自然卷,我则是直发,所以自然卷基因为显性
经过查阅相关资料,确定自然卷基因相对直发基因为显性。小柴据此进行两自然卷夫妻(他们的父母均有一方为直发)产生下一代的头发情况的模拟实验。他准备了如图五种小桶(如图,桶内各10个小球) (小桶数量不限)。
(3)小柴应该选择的小桶组合是_。
A.①和② B.③和④ C.⑤和⑤ D.③和⑤
(4)某次抓取过程中,得到aa(或bb)组合的概率是_。
A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1
(5)某次抓取过程中,得到自然卷性状的概率是 _。
A.1/2 B.1/4 C.3/4 D.1
(6)某次闭眼抓取后,负责记录的同学告诉他抓取的结果是自然卷性状,则小柴预测自己抓取到的组合是纯合子的概率是_。
A.1/2 B.1/4 C.1/3 D.2/3
(7)实验结束后小柴意犹未尽想再模拟下杂合子测交实验,则他需要选择的小桶是_。
A.①和② B.③和④ C.②和⑤ D.④和⑤
(8)秃顶为隐性病,AA的男女均正常,aa的男女均秃顶,男性Aa为秃顶,女性Aa为正常。现假设有两个均秃顶的夫妻生了两个孩子,其中一个秃顶,一个不秃顶,则此两个孩子的性别可能为_____________。 (填编号)
①两男 ②两女 ③一男一女
9.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)肝豆状核变性是一种与ATP7B基因有关的遗传性铜代谢障碍性疾病,常会引起肝硬化、脑变性,好发于青少年,是少数几种可治的神经遗传病之一。图1是某肝豆状核变性家族遗传系谱图(ATP7B基因用A和a表示)。
(1)图2中,在神经干细胞和高度分化的神经元内能发生的过程是____________。
A.前者有①②⑤,后者有②⑤ B.两者都有①
C.两者都有①②⑤ D.两者都只有②⑤
(2)据图1分析,该病遗传方式为____________(常/X/Y)染色体____________(显/隐)性遗传。
(3)不考虑突变,Ⅰ-1个体中可能不携带病致病基因的细胞有____________。
A.卵细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.次级卵母细胞
(4)Ⅱ-4号的基因型是____________。已知Ⅱ-4号的妻子是致病基因携带者,那么Ⅱ-4和妻子欲再生一个孩子,患病的概率是____________。为避免生出患病孩子,请你为该夫妇提出可行性建议____________。
(5)ATP7B基因所在的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比,后者长度往往明显短于前者,可能的原因有____________。(编号选填)
①转录的模板不是整个DNA分子
②基因的启动子和终止子不转录
③基因转录出的RNA前体的某些片段会被剪切
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸
⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的
(6)研究表明,DNA甲基化、miRNA调控、组蛋白乙酰化三种表观遗传机制都可以调控ATP7B基因的表达。其中,ATP7B基因甲基化会干扰转录因子和启动子识别位点的结合;miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解;组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合。下列有关叙述不正确的是____________。
A.DNA甲基化加快ATP7B基因转录的速度
B.miRNA调控加快ATP7B基因的mRNA翻译的速度
C.组蛋白乙酰化加快ATP7B基因复制的速度
D.三种调控机制均改变了DNA分子中的碱基序列
(7)如果ATP7B基因在DNA复制过程中出现差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,但产生的蛋白质没有发生改变,其原因可能是_______。
A.多种氨基酸可以由一种密码子编码
B.不同的密码子可能决定同一种氨基酸
C.ATP7B基因转录、翻译所需要的酶没有发生变化
D.DNA序列的改变不可能影响多肽链的序列
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,请结合已学知识推测ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能是否发生改变,并说明理由_____。
10.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)罗汉果具有清热润肺,利咽开音,滑肠通便的功效,科研人员对其育种过程进行研究与分析。已知罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的罗汉果品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),请分析并回答问题。
(1)为获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果,最好选用品种____________进行杂交。
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.丙和丙
(2)按图中所示的育种方案,④植株最不容易获得AAbbCC品种,原因是____________。
罗汉果植株的花粉母细胞(相当于动物的初级精母细胞)减数分裂过程中的部分显微图像如下图所示。
(3)请根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序:____________。
(4)某基因型为DdEE的罗汉果的一个花粉母细胞,经过减数分裂产生DE,DE,ddE,E四个精子,可能的原因是____________。(编号选填)
①减数第一次分裂异常 ②减数第二次分裂异常 ③减数第一次和减数第二次分裂均异常
(5)⑦幼苗是____________(单倍体/正常植株)。含⑦⑩的育种方法相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是____________。
罗汉果甜苷具有重要的药用价值,它分布在罗汉果的果肉、果皮中,种子中不含这种物质,而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果,科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果,诱导其染色体加倍,得到如表所示结果。
处理
秋水仙素浓度(%)
处理数(株)
处理时间(d)
成活率(%)
变异率(%)
滴芽尖生
长点法
0.05
30
5
100
1.28
0.1
86.4
24.3
0.2
74.2
18.2
(6)在诱导染色体加倍的过程中,秋水仙素的作用是____________。选取芽尖生长点作为处理的对象,理由是____________。
(7)上述研究中,自变量是____________,因变量是____________。(编号选填)
①秋水仙素的浓度②处理株数③处理时间④成活率⑤变异率
(8)以上研究表明,诱导罗汉果染色体加倍最适宜的处理方法是____________。
(9)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖制得临时装片,然后选择处于____________(填时期)的细胞进行染色体数目统计。无子罗汉果(图5中的⑨)幼苗的染色体组数为____________组。
11.(2023-2024高一下·上海闵行·期末)豌豆是遗传学研究的好材料。豌豆细胞中的淀粉可分为支链淀粉和直链淀粉两类,缺乏支链淀粉时,豌豆种子表现为皱粒。合成支链淀粉所必需的淀粉分支酶I(SBEI)由W基因编码,而其等位基因w编码的该酶无活性。在生物技术领域中,特定的酶可以将DNA分子中的某些基因切取下来,形成分子量不同的基因片段,并通过特定的检测手段将分子量不同的片段可视化展现为不同位置的条带。W和w基因碱基对数量不同,三株基因型不同的豌豆相关基因检测结果如下图所示。
(1)下列选项中属于相对性状的是____________。
A.豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色
B.豌豆子叶的绿色和黄色
C.豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色
D.豌豆豆荚的绿色和黄色
(2)结合题干信息,据图可知,表型②是____________(圆粒/皱粒)。
(3)下列对图的相关解释正确的是____________。
A.豌豆①一定为皱粒
B.豌豆③可能为皱粒
C.豌豆②是杂合子
D.同种表型的个体,DNA片段检测结果也一定相同
(4)正常情况下(不考虑变异),基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为____________。
A. B. C. D.
(5)现有两株亲本杂交,子代表型统计见下表
子叶颜色
种子形状
子代表型
黄色(Y控制)
绿色(y控制
圆粒
皱粒
比例
1
1
3
1
推测亲本的基因型分别是____________。
A.YYWw×yyWw B.YyWw×yyww C.YyWw×Yyww D.YyWw×yyWw
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中,F₁黄色圆粒豌豆(YyWw)自交产生F2。下列表述不正确的是____________。
A.F1产生4个配子
B.F1产生基因型YW的卵和基因型YW的精子数量之比为1∶1
C.F1产生的精子中,基因型为YW和基因型为yw的比例为1∶1
D.基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵之间可以自由组合
(7)减数分裂是遗传规律的细胞学基础,下列判断正确的有____________。
A.基因分离定律与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关
B.非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关
C.基因的分离定律和自由组合定律不适用于原核生物
D.减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时不可能出现A和a的分离
(8)在豌豆的有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是____________。(编号选填)
①同源染色体分离②姐妹染色单体分离③等位基因分离④性状分离⑤DNA复制
12.(2022-2023高一下·上海·期末)斑马鱼和人类基因有高度相似性,其RP2蛋白与人具有67%的序列一致性,作为模式生物的优势很突出。科研人员利用斑马鱼作为实验材料对RP2的生理功能进行了一系列的探索。
(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持____________观点的证据。
(2)敲除斑马鱼细胞中一条染色体上的 RP2 基因部分序列,筛选得到突变型A和突变型B2个纯合突变品系(均为隐性突变)。对得到的突变基因测序,结果如图所示。
研究者认为,突变型_______(“A”或“B”)由于在性状上与野生型差异更大,所以适合用于研究该基因的功能。从分子水平分析,差异更大的原因是______________。
(3)科研人员在另一个纯种斑马鱼品系中发现了一尾视网膜色素变性的隐性突变个体,请设计一个杂交实验,通过一次杂交确定该突变个体是否发生了 RP2 基因的突变(要求:写出杂交组合和预期结果及结论):
杂交组合:________________。
预期结果及结论:
若________________,则这个突变个体发生了不同基因的突变;
若_______________,则这个突变个体发生了RP2基因的突变。
13.(2023高一下·上海奉贤·期末)先天性肝内胆管发育不良征大多数(约97%)病例是由位于20号染色体上的JAG1基因缺陷引起的,其中多数为点突变。该病某患者家系系谱图如图所示。
(1)根据以上信息判断,该致病基因位于何种染色体上( )
A.常染色体 B.X染色体 C.Y染色体
(2)JAG1基因而言,I-1为( )
A.显性纯合体 B.隐性纯合体 C.杂合体
(3)Ⅲ-3长大后与正常异性婚配,后代患该病的概率为_________。
(4)Ⅲ-1出生后不幸夭折,Ⅱ-1再次怀孕后欲对胎儿是否患该病进行产前诊断,合理的检测建议是( )。
A.性别检测 B.染色体分析 C.基因检测 D.B超检查
(5)图中属于Ⅲ-2的旁系血亲有___________________________。
(6)我国婚姻法规定禁止近亲结婚的遗传学依据的叙述不正确的是( )
A.人类的遗传病都是由隐性基因控制的
B.非近亲结婚者后代肯定不患遗传病
C.近亲双方必然都携带从共同祖先继承的同一致病基因
D.近亲双方从共同祖先继承同一致病基因的概率更大
(7)已知抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病(相关基因用B、b表示)。
若Ⅲ-4患抗维生素D佝偻病,与表型正常的异性婚配,后代患肝内胆管发育不良征和抗维生素D佝偻病的概率分别为_________、_________。若怀孕后经产前诊断得知胎儿为男孩,是否需要针对这两种疾病做进一步检查?请简述理由_________。
14.(2023高一下·上海·期末)编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上。若个体成年后该基因表达量下降,称为“乳糖酶不持续(LNP)”,表现为机体对乳糖不耐受;若该基因能持续表达,则称为“乳糖酶持续(LP)”,即乳糖酶直至成年还维持在较高水平。下图为上述性状的M家族遗传系谱图。
(1)据图判断,LNP性状的遗传方式是______。若对LCT基因测序发现,Ⅲ-1为杂合体,则LNP性状的遗传方式是______(是/不是)表观遗传。
(2)若Ⅲ-1体细胞中LCT基因模板链的部分序列由3'-CCC-5'(编码某氨基酸)突变为3'-TCC-5',则所编码的氨基酸由______变为______。(遗传密码:5'-CCC-3'脯氨酸;5'-GGG-3'甘氨酸;5'-GGA-3'甘氨酸;5'-AGG-3'精氨酸)
(3)基因检测发现,Ⅱ-1的生殖细胞发生基因突变,则Ⅱ-1的某个次级精母细胞中,含LCT突变基因的数量可能为____________。
(4)若用F/f表示LCT基因,人群中ff的基因型频率为16%,则F的基因频率为______。
(5)研究发现,在不同人种中,LCT基因突变可发生在不同碱基中;同一人种中,不同个体的LCT基因突变位点也有差异。该现象对于人类适应环境的意义是______。
A.不同种群独立地进化出相同的性状
B.不同种群不同程度地改变对乳糖的耐受能力
C.同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食
D.同一种群不同基因型的人能在相同程度上获得有利的变异
除研究现代人的基因外,研究灭绝的古人类基因也是探索人类起源的一种思路。科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法,为人类进化的研究做出贡献,荣获2022-2023年诺贝尔生理学或医学奖。
(6)科学家将古人类“尼安德特人”化石中线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于______。
A.化石证据 B.比较解剖学证据 C.胚胎学证据 D.分子生物学证据
(7)研究发现,现代人类第12号染色体上可降低新冠肺炎重症风险的基因来自古人类“尼安德特人”。科学家据此推测,人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流。下列3个关于人类进化的模型与上述推测最吻合的是______。(用下列编号选填)
试卷第1页,共3页
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专题02 有性生殖中遗传信息的传递
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.
【答案】(1)①③
(2) 9 9:7
(3)①②③
(4)C
(5)ABCD
(6)②③
(7)①
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)据图分析可知,若要使拟南芥果瓣为紫色,植株需要通过酶A将前体物质催化合成中间产物,再通过酶B将中间产物催化合成紫色物质,所以需要相应的基因控制合成酶A酶B,故选①③。
(2)由题图分析可知,表现为紫花的基因型是A_B_,其他都表现为白花,AaBb自交后代基因型共有9种,分别为AABB、AaBB、AABb、AaBb、AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb,其比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,因此紫花:白花=9:7。
(3)姐妹染色单体在DNA 复制后(减数分裂间期)形成,着丝粒分裂后(减数第二次分裂后期)消失。因此,减数第一次分裂全过程(前期、中期、后期)和减数第二次分裂的前期、中期,细胞中含有姐妹染色单体;减数第二次分裂后期及以后,姐妹染色单体分离,不再存在。观察图2中的①②③④:①②③中的染色体形态(如呈现 “X” 形等),符合姐妹染色单体未分离的状态(处于减数第一次分裂或减数第二次分裂前期、中期);④中染色体形态更接近姐妹染色单体分离后的状态(如减数第二次分裂后期)。因此,含有姐妹染色单体的是 ①②③。
(4)不考虑插入的基因B、R,图3中由a到b所示同源染色体之间发生了交叉互换,导致染色体上基因的排列顺序发生改变,所以发生的变异属于基因重组,ABD错误,C正确。
故选C。
(5)根据图3分析可知,同源染色体之间发生了交叉互换,使B基因和R基因都是位于一条染色体上,若B、R 基因都正常表达,能发出红、蓝两种荧光的细胞有体细胞、减数第一次分裂期的细胞(初级精母细胞)、减数第二次分裂期的细胞(次级精母细胞)、精细胞,ABCD正确。
故选ABCD。
(6)拟南芥(2n=10)属于二倍体生物,意味着其体细胞中包含两倍的染色体数目,即正常情况下含有10条染色体。当拟南芥单倍体诱导系与野生型杂交时,通过清除一方亲本的染色体,可以在受精卵发育过程中获得单倍体。根据题目描述和图4分析可知,单倍体拟南芥的染色体数目应为野生型拟南芥体细胞染色体数目的一半,即5条。如果在清除染色体过程中出现部分清除而非完全清除,那么可能会得到染色体数目介于单倍体和二倍体之间的非整倍体,例如7条或8条。10条染色体的情况对应于二倍体,而题目中明确提到是通过清除染色体来获得非整倍体,因此10条的情况在此情境下不太可能,①④错误,②③正确。
(7)根据图4,25℃条件下单倍体拟南芥的比例明显高于22℃条件下的比例。这意味着在25℃下,受精卵清除染色体的能力更强,能够更有效地产生单倍体。因此,杂交形成的受精卵清除染色体的能力在25℃下高于22℃,故选①。
2.
【答案】(1)XRXr
(2)1/8
(3)D
(4)0
(5)B
(6)②
(7)BC
【分析】1、果蝇作为常用遗传实验材料的优点: 易于培养、繁殖快、产生的后代多、染色体数目少且大、相对性状易于区分等。
2、摩尔根利用基因突变而来的白眼雄果蝇进行杂交实验,采用假说-演绎法证明了基因在染色体上。
【详解】(1)由题干信息可知,果蝇的眼色基因位于X染色体上,若用R/r表示,则亲本基因型为XrY(白眼雄)、XRXR(红眼雌),故子一代红眼雌果蝇的基因型为XRXr。
(2)由分析(1)可知,子一代红眼果蝇的基因型为XRXr、XRY,则子二代红眼雌果蝇基因型为XRXR:XRXr=1:1,与白眼雄果蝇(XrY)杂交,子三代中出现白眼雌果蝇(XrXr)的概率为1/2×1/2×1/2=1/8。
(3)据表可知,棒眼的形成是由于正常眼染色体上的16A片段重复导致,故属于染色体结构变异,D正确,ABC错误。
故选D。
(4)用A表示含棒眼的染色体,a表示正常眼的染色体,则棒眼(不明显)雌果蝇可表示为Aa,与正常眼雄果蝇(aa)杂交,后代相关的染色体组成为Aa(棒眼(不明显))和aa(正常眼),故后代出现棒眼(明显)雌果蝇的概率为0。
(5)RNA聚合酶参与转录过程,故lint基因甲基化会导致RNA聚合酶不能结合到启动子区域,从而阻碍转录过程的发生。
(6)据图2可知,lint基因甲基化果蝇的inr基因的相对表达量升高,故基因lint的表达对基因inr的表达有抑制作用。
故选②。
(7)据图2可知,lint基因甲基化果蝇体长变小,其inr基因的相对表达量升高,故可通过降低lint基因甲基化程度使得inr基因的相对表达量下降,或者直接提高inr基因的甲基化程度使得inr基因的相对表达量下降,最终使果蝇体型恢复正常,BC正确,AD错误。
故选BC。
3.
【答案】(1) 6 ①③
(2)ABC
(3)ABC
【分析】表观遗传是指细胞内基因序列没有改变,但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等,使基因的表达发生可遗传变化的现象。表型模拟是指由环境条件的改变所引起的表型改变,类似于某基因型改变引起的表型变化的现象。
【详解】(1)由图1可知,一条16号染色体上含有3个α基因,两条16号染色体上一般含有6个α基因。人体α基因都位于16号染色体上,遵循基因的分离定律,不遵循基因的自由组合定律,在减数第一次分裂的前期,同源染色体上非姐妹染色单体的互换,会引起同源染色体上非等位基因的重新组合,所以其依赖的细胞学基础是①③。
(2)由图可知,出生前D基因可以正常表达,DNMT基因表达的DNMT催化D基因的启动子发生了甲基化,导致出生后的D基因不能正常表达,抑制了γ珠蛋白合成,D基因关闭表达属于表观遗传,甲基化抑制了基因的转录,属于转录水平的调控。
综上所述,ABC符合题意,D不符合题意。
故选ABC。
(3)A、胎儿期,胎儿的氧气来源于母体,表达的血红蛋白有利于其通过胎盘从母体获取氧气,A正确;
B、出生后,个体独立生活,需要血红蛋白运输氧气并扩散至组织细胞,以满足有氧呼吸对氧气的需求,B正确;
C、胎儿期和出生后所处的环境不同,可以满足人体在不同环境中对氧气的需求,C正确;
D、表达不同类型的血红蛋白主要是为了适应不同环境对氧气运输的需求,而不是丰富细胞的种类和功能,D错误。
故选ABC。
4.
【答案】(1) ① 阔叶
(2) ①或③ X
(3) XAXa、XAY XAXa、XaY XaXa、XAY
(4)
(5)③
(6)伴X隐性
(7)②
(8)②
(9)C
(10)母亲、外祖母、祖母
【分析】根据①可知:阔叶与阔叶杂交的后代出现窄叶,发生了性状分离,说明阔叶为显性,窄叶为隐性。且后代雌雄的表现型有差异,说明控制该性状的基因位于X染色体上。
【详解】(1)根据组合①,阔叶亲本进行杂交,后代出现了窄叶,说明阔叶是显性性状。
(2)根据组合①或③后代雌雄的表现型有差异可知,控制叶形的基因位于X染色体上。
(3)组合①子代雄株有阔叶和窄叶,说明母本为XAXa,雌性后代全是阔叶,说明父本是XAY;组合②子代雄株有阔叶和窄叶,说明母本为XAXa,雌性后代有阔叶和窄叶,说明父本为XaY;组合③子代雄株只有窄叶,说明母本为XaXa,雌性后代全是阔叶,说明父本是XAY。
(4)第②组的亲本组合为XAXa、XaY,子代阔叶雌株的基因型为XAXa,第①组亲本的基因型为XAXa、XAY,子代阔叶雄株的基因型为XAY,第②组子代阔叶雌株和第①组子代阔叶雄株杂交,后代中雌株全是阔叶,雄株有阔叶、有窄叶,如图所示:
(5)第②组的亲本组合为XAXa、XaY,子代阔叶雄株的基因型为XAY,第①组亲本的基因型为XAXa、XAY,子代阔叶雌株的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa,产生的配子及比例为XA:Xa=3:1,第②组子代阔叶雄株和第①组子代阔叶雌株杂交,子代中阔叶雌株:阔叶雄株:窄叶雄株=4:3:1,与前一题的表现型相同,比例不相同,故选③。
(6)红绿色盲属于伴X隐性遗传病,男患者多于女患者。
(7)决定红绿色盲的基因位于X染色体上,男性有一个色盲基因即患病,女性需要有两个色盲基因才会患病,故男患者多于女患者。故选②。
(8)红绿色盲的致病基因是隐性基因,故选②。
(9)若某女孩是红绿色盲基因携带者,含有一个正常基因和一个致病基因,其两条X染色体分别来自父亲和母亲,该红绿色盲基因可能是由母亲或父亲提供的。
综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(10)红绿色盲为伴X隐性遗传病,该男孩的色盲基因一定来自母亲,母亲一定含色盲基因,由于男孩的外祖父不患色盲,其母亲的色盲基因一定来自男孩的外祖母,外祖母一定含有色盲基因;男孩的父亲是色盲患者,该色盲基因一定来自男孩的祖母,其祖母一定含色盲基因,体内一定含色盲基因的有男孩的母亲、外祖母、祖母。
5.
【答案】(1) 不会 gghh、GGHH
(2) 方案一:将F1雌雄个体相互交配
方案二:将F1个体与异性亲本相互交配 方案一:高产:中产:低产=9:6:1
方案二:高产:中产=1:1 方案一:高产:次高产:中产=1:2:1
方案二:高产:次高产:中产=1:2:1
【分析】控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,基因型分别为GGhh、ggHH两品种杂交得到的F1基因型为GgHh,表现出杂种优势。为了探究杂种优势形成原理,可设计实验让F1个体雌雄交配或F1与亲本异性个体杂交,根据后代表现型及其比例即可得出结论。
【详解】(1)控制南江黄羊体重的G、g和H、h两对等位基因独立遗传,依据超显性假说原理,Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,基因型分别为GGhh、ggHH两品种杂交得到的F1基因型为GgHh,表现出杂种优势。则自然种群中由G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型不会出现低产情况。G、g和H、h控制的关于体重这一性状的表现型中,中产类型都是纯合子,所以除GGhh、ggHH外,其他中产基因型为gghh、GGHH。
(2)从题干中亲本和F1中任选实验材料探究上述南江黄羊F1重表现出杂种优势的原理,设计方案有两种:
实验方案一:将F1雌雄个体相互交配,产生的F2基因型及比例为9G_H_:3G_hh:3ggH_:1gghh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,即G_H_ (高产)>G_ hh、ggH_ (中产)>gghh (低产),则F2中表现型及比例为高产:中产:低产=9:6:1,若该杂种优势的原理为超显性假说原理,即Gg>GG=gg,Hh>HH=hh,则个体中含有两对杂合子的表现为高产,只有一对杂合子的表现为次高产,两对都是纯合子的表现为中产,即高产(4GgHh):次高产(2Gghh、2GgHH、2GGHh、2ggHh):中产(1GGHH、1GGhh、1ggHH、1gghh)=1:2:1;
实验方案二:将F1个体与异性亲本(如GGhh)相互交配,产生的F2基因型及比例为1GgHh:1GGHh:1Gghh:1GGhh,若该杂种优势的原理为显性假说原理,则F2中表现型及比例为高产:中产=1:1,若该杂种优势的原理为超显性假说原理,则高产(1GgHh):次高产(1GGHh、1Gghh):中产(1GGhh)=1:2:1。
【点睛】本题重点考查两对等位基因控制一对相对性状的相关知识,学生需要运用所学知识,结合题目中的新信息准确写出遗传图解并作出判断和计算是解答本题的关键。
6.
【答案】(1) A B
(2) 4/四 AABb、AaBb
(3) 7/16 5/五 3/7 紫花∶白花=1∶3
(4) DDEE ddee DDee ddEE
(5) 若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1 DdEE ddEE
【分析】基因自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)据图1可知,甜豌豆要表现紫色就必须有能完成图1中所示的反应的条件,即要能合成相应的酶A和酶B,而紫色素合成的酶由基因A和基因B共同控制,缺一不可,如少一种则为白花,因此紫花植株必须同时具有A和B基因,才可产生紫色素。
(2)基因型为A_B_才表现为紫色,其余基因型都表现为白色,因此,基因型为AAbb和AaBb的个体,其表现型分别是白花和紫花;这两个个体杂交,子代基因型有AABb、AAbb、AaBb、Aabb,共有4种,其中表现为紫色的基因型是AABb、AaBb。
(3)基因型AABB和aabb的个体杂交,F1的基因型为AaBb,F1自交得到F2,F2表现型比例为紫花(A_B_)∶白花(aaB_+A_bb+aabb)=9∶7,在F2中不同于F1(紫花)的表现型为白花,所占比例为7/16,在F2中aaB_、A_bb、aabb都表现为白色,共有2+2+1=5种基因型,其中纯合子有aaBB、AAbb和aabb,F2白花植株纯合子的概率为3/7;若F1(AaBb)进行测交,后代基因型以及比例为AaBb:aaBb:Aabb:aabb=1∶1∶1∶1,因此F1进行测交,后代的表型和比例应该是紫花∶白花=1∶3。
(4)图2中F2中三角形果实:卵圆形果实=15:1,符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9:3:3:1的变形(9+3+3):1,可知两对基因独立遗传,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,且基因型ddee表现为卵圆形,其余基因型皆表现为三角形。又根据F2的表现型及其比例,可确定F1基因型应为DdEe,则卵圆形果实亲本为基因型为ddee,三角形果实亲本基因型为DDEE。如果选择基因型为DDee和ddEE的个体杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同。
(5)基因型分别为DDEE、DdEE 和 ddEE的荠菜种子,要想确定每包种子的基因型,应让这些种子分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交,得F1种子后再让其长成的植株自交或测交。荠菜可以进行自交,则采用自交法简便易行。
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=15:1=(9+3+3):1,说明F1为DdEe,可推知包内种子基因型为DDEE;
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形约=27:5=,说明F1为1/2DdEe、1/2ddEe,可推知包内种子基因型为DdEE ;
若F2植株上果实形状为三角形:卵圆形=3:1,说明F1为ddEe,可推知包内种子基因型为 ddEE。
7.
【答案】(1)A
(2)有雀斑、A型血
(3)IBi
(4)ABCD
(5)D
(6) 有丝分裂 减数分裂 受精 细胞分化
【分析】位于同源染色体上的等位基因随同源染色体的分开而分离,符合分离定律;位于非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。
【详解】(1)XY型性别决定的生物,雌性个体的性染色体组成为XX,只产生含有X的雌配子,雄性个体的染色体组成是XY,产生的精子中含X染色体的精子:含Y染色体的精子=1:1,雌雄配子随机结合,导致群体中的性别比例为1:1。
故选A。
(2)根据图示基因组成,面部雀斑为显性遗传,故该女性的表型为面部有雀斑、A型血
(3)O型血的孩子的基因型是ii,一个基因来自父亲,一个基因来自母亲,该女性丈夫是B型血,说明该女性其丈夫关于血型的基因型是IBi。
(4)A、IA基因和e基因是控制不同性状的基因,是位于同一对染色体上的非等位基因,A正确;
B、该女性IA基因和E、e基因不在同一条染色体上,符合自由组合定律,所以产生的IAe 或IAE 的卵细胞的概率相等,均为1/4,B正确;
C、E、e和IA、i是位于非同源染色体上的非等位基因,遗传遵循基因的自由组合定律,C正确;
D、E、e是位于同源染色体上的等位基因,遗传遵循基因的分离定律,D正确。
故选ABCD。
(5)在减数分裂过程中,同源染色体分开的同时,非同源染色体自由组合,男性精子中的常染色体随机来自父方或母方,X染色体一定来自母方,Y染色体一定来自父方,D正确。
(6)图中a是形成原始生殖细胞的过程,属于有丝分裂;d是细胞分化的过程,属于有丝分裂;b和d是形成配子的过程,属于减数分裂,基因重组过程发生在减数分裂;c是受精作用的过程;
8.
【答案】(1)D
(2)D
(3)C
(4)B
(5)C
(6)C
(7)C
(8)②③
【分析】相对性状是指同一生物,同一性状的不同表现类型。基因的分离定律是指等位基因随同源染色体的分开而分离。
【详解】(1)相对性状是同一生物同一性状的不同表现类型,同学之间直发和自然卷在遗传学上称为相对性状,与其在遗传学上的关系相同人的正常色觉和红绿色盲,D正确,ABC错误。
故选D。
(2)若两个相同表现型的个体,后代出现性状分离,则该性状为显性,我爸妈都是自然卷,我则是直发,符合性状分离,说明自然卷是显性,最具有科学性,D正确,ABC错误。
故选D。
(3)设自然卷的基因为A,因两自然卷夫妻的父母均有一方为直发,夫妻的基因型都为Aa,模拟实验应选用两个小桶都是Aa,且小桶内A和a的小球数量应该相等,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)两个个体都是Aa,则后代是aa的概率是1/4,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)双亲都是Aa,后代的基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1,自然卷为显性,占3/4,C正确,ABD错误。
故选C。
(6)自然卷中AA:Aa=1:2,纯合子的概率为1/3,C正确,ABD错误。
故选C。
(7)测交是显性个体和隐性纯合子杂交,故选择的组合是Aa和aa,应选②和⑤,C正确,ABD错误。
故选C。
(8)秃顶的杂合子在男女中表现型不同,两个均秃顶的夫妻,妻子的基因型为aa,丈夫的基因型为aa或Aa,因为后代有不秃顶的孩子,则丈夫的基因型为Aa,后代的基因型为Aa或aa,不秃顶的孩子基因型为Aa,性别一定为女孩,秃顶的孩子性别不确定,②③正确,①错误。
故选②③。
9.
【答案】(1)A
(2) 常 隐
(3)ACD
(4) AA或Aa 1/6 为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预
(5)①②③
(6)ABCD
(7)B
(8)会发生改变ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失
【分析】分析图1,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但女儿Ⅱ-5患病,判断该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病;分析图2,①代表DNA复制,②代表转录,③代表逆转录,④代表RNA复制,⑤代表翻译。
【详解】(1)神经干细胞分化程度低,能进行DNA复制和蛋白质合成,对应图2中①DNA复制,②转录和⑤翻译,神经元属于高度分化的细胞,不能进行细胞分裂,但可以合成蛋白质,对应图2中②转录和⑤翻译,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)据图1分析,Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,但有一个患病的女儿,所以判断该病的常染色体隐性遗传病。
(3)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1的基因型为Aa,在进行减数第一次分裂时,同源染色体分离,所以形成的两个细胞,一个含有A基因,一个含有a基因,如果含有A基因的细胞为第一极体,则其完成减数第二次分裂形成的两个第二极体不携带病致病基因,如果含有A基因的细胞为次级卵母细胞,则其完成减数第二次分裂形成的第二极体和卵细胞不携带病致病基因,所以可能不携带病致病基因的细胞有卵细胞、第一极体、次级卵母细胞,ACD正确,B错误。
故选ACD。
(4)该病的常染色体隐性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型都为Aa,而Ⅱ-4正常,所以其基因型是AA或Aa。Ⅱ-4的基因型为1/3AA、2/3Aa,其妻子是致病基因携带者,基因型为Aa,欲再生一个孩子,患病的概率是2/3×1/4=1/6,为避免生出患病孩子,为该夫妇提出可行性建议是为避免生出患病孩子,可以对Ⅱ-4进行基因检测,若不含致病基因,则孩子不会患病,孩子无需进行基因检测;若含有致病基因,则需对孩子进行基因检测,若胎儿基因型为aa,建议夫妇应终止妊娠或等胎儿出生后治疗干预。
(5)①转录是以基因的一条链为模板进行转录,而基因是DNA上有遗传效应的片段,因此转录的模板不是整个DNA分子,导致形成的RNA比DNA短,①正确;
②基因结构包括编码区和非编码区,转录时只转录编码区的遗传信息,因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中,导致形成的RNA比DNA短,②正确;
③编码区又分为外显子和内含子,其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸,因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉,因此形成的成熟RNA要比DNA短,③正确;
④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸不影响RNA的长度,④错误;
⑤起始密码子和终止密码子是由基因的编码区转录出的,⑤错误。
故选①②③。
(6)A、DNA甲基化干扰转录因子和启动子识别位点的结合,会减慢ATP7B基因转录的速度,A错误;
B、miRNA可以与互补的mRNA结合,导致mRNA被降解,会减慢翻译的速度,B错误;
C、组蛋白乙酰化使ATP7B基因启动子更容易被转录因子识别并结合,会加快ATP7B基因转录的速度,C错误;
D、表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,D错误。
故选ABCD。
(7)A、一种密码子只能编码一种氨基酸或不编码氨基酸,A错误;
B、①表示DNA的复制过程,若该过程出现了差错,导致DNA分子上某基因的一个碱基对被替换,则转录形成的密码子也发生了改变,但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸,即密码子具有简并性,因此产生的蛋白质可能没有改变,B正确;
C、过程②转录和⑤翻译所需要的酶没有发生变化与该现象的产生没有关系,C错误;
D、DNA序列的改变会导致形成的mRNA上的密码子发生改变,进而可能导致蛋白质的氨基酸序列发生改变,D错误。
故选B。
(8)如果ATP7B基因中某位点碱基发生了改变,导致对应的氨基酸发生了改变,会使ATP7B基因表达产物铜转运P型ATP酶的催化功能部分或完全丧失,理由是结构决定功能,氨基酸改变后导致生成的多肽链不同,再经过盘曲折叠形成具有生物学活性的蛋白质不同,对应的功能不同,可能部分或完全丧失。
10.
【答案】(1)B
(2)③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种
(3)cadb
(4)②
(5) 单倍体 明显缩短育种年限
(6) 抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍 芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异
(7) ① ④⑤
(8)0.1%秋水仙素滴芽尖生长点
(9) 有丝分裂中期 3/三
【分析】图5中③④表示诱变育种,③⑤⑧表示杂交育种,③⑥表示多倍体育种,③⑦⑩表示单倍体育种,⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体。
图6中a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期。
【详解】(1)由题意可知,罗汉果的早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,光皮(C)对皱皮(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传,欲获得早熟、皮薄、光皮的纯种罗汉果A_bbC_,最好选用品种乙aabbCC和丙AAbbcc杂交,子代全为AabbCc,全部满足要求,ACD错误,B正确。
故选B。
(2)图中③④为诱变育种,其原理为基因突变,由于基因突变具有不定向性,且产生有利变异频率较低,所以④植株最不容易获得AAbbCC品种。
(3)根据染色体的行为可判断a-d依次表示减数第一次分裂末期、减数第二次分裂末期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期,根据减数分裂的过程对图中细胞进行排序为cadb。
(4)基因型为DdEE花粉母细胞正常情况下产生精子为DE、dE,现产生DE,DE,ddE,E四个精子,后两个为异常精子,可能是因为在减数第二次分裂后期dd未正常分到两个子细胞导致的,②正确,①③错误。
故选②。
(5)⑦幼苗是花药离体培养获得的,为单倍体植株。含⑦⑩的育种方法为单倍体育种,其相对于杂交育种来说,其明显具有的优点是可明显缩短育种年限。
(6)秋水仙素能诱导染色体数目加倍,其作用原理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍;因为芽尖生长点细胞分裂旺盛,易变异,所以用秋水仙素处理时要选取芽尖生长点作为处理的对象。
(7)由题干可知,秋水仙素浓度是人为改变的量,为自变量;随着秋水仙素浓度改变而改变的量是处理植株的成活率和变异率,故处理植株的成活率和变异率是因变量;处理株数、处理时间为无关变量。
分别选择①、④⑤。
(8)表中数据表明:用0.1%秋水仙素滴芽尖生长点时,变异率最高。
(9)染色体变异可以通过显微镜观察到,但需要制作临时装片,其步骤是解离、漂洗、染色和制片;最后选择处于有丝分裂中期的细胞,进行染色体数目统计,因为该时期染色体数目清晰,形态稳定,是观察染色体数目和形态的最佳时期。⑤是二倍体,⑥是四倍体,两者杂交得到的⑨是三倍体,含三个染色体组。
11.
【答案】(1)BD
(2)圆粒
(3)BC
(4)C
(5)D
(6)C
(7)D
(8)②⑤
【分析】1、相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型。等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因。
2、基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入到不同的配子中去,产生配子比例是1:1。
【详解】(1)A、豌豆子叶的绿色和豆荚的绿色对应的是同一生物相同表现,但是不是同一性状的不同表现型,A错误;
B、豌豆子叶的黄色和绿色属于同一生物同一性状的不同表现型,B正确;
C、豌豆子叶的绿色和豆荚的黄色对应的是同一生物的不同表现型,但是不是同一性状的不同表现型,C错误;
D、豌豆豆荚的绿色和黄色是同种生物的同一性状的不同表现型,D正确。
故选BD。
(2)结合题干信息可知,含W基因的豌豆种子表现为圆粒,①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒。
(3)ABC、由于图中①的基因型为WW,表型为圆粒;②的基因型为Ww,表型为圆粒;③的基因型为ww,表型为皱粒,A错误、BC正确;
D、同种表型的个体,基因型不一定相同,故DNA片段检测结果也不一定相同,D错误。
故选BC。
(4)ABCD、基因型为Ww豌豆亲本自交得子一代,子一代基因型及比例为WW:Ww:ww=1:2:1,理论上来讲,子一代圆粒种子中杂合体的比例为2 /3,ABD错误、C正确。
故选C。
(5)ABCD、分析表格数据可知,黄色:绿色=1:1,相当于杂合子进行测交的比例,故亲本对应基因型为Yy×yy;圆粒:皱粒=3:1,相当于杂合子自交的比例,故亲本对应的基因型为Ww×Ww,综上,亲本基因型为YyWw × yyWw,ABC错误、D正确。
故选D。
(6)A、F1个体能产生YR、yr、Yr、yR4种配子若干个,比例为1:1:1:1,A错误;
B、F1产生基因型YR的卵数量比基因型YR的精子数量少,即雄配子多于雌配子,B错误;
C、F1产生的精子中,基因型为YR和基因型为yr的比例为1:1,C正确;
D、基因的自由组合是指F1在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,产生的4种类型的精子和卵随机结合是受精作用,D错误。
故选C。
(7)A、基因分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离,所以与减数第一次分裂后期同源染色体的分离有关,A正确;
B、非等位基因自由组合与减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合有关,B正确;
C、基因的分离定律和自由组合定律只适用于进行有性生殖的真核生物,C正确;
D、减数第二次分裂后期一条染色体的姐妹染色单体分开时,如果发生基因突变或交叉互换,则可能出现A和a的分离,D错误。
故选D。
(8)有丝分裂和减数分裂过程中均可能发生的是②姐妹染色单体分离、⑤DNA复制。
12.
【答案】 生物有共同祖先 A 突变型A为5个碱基对(非3的倍数)缺失,造成mRNA上的密码子翻译错位,对蛋白质影响较大;而突变型B为12个碱基对(3的倍数)缺失,造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小 杂交组合:让该突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交。 若后代全部正常 若后代全部患病
【分析】据图分析,比较突变型A与野生型,发现突变型A缺失了5个碱基对;比较突变型B与野生型,发现突变型B缺失了12个碱基对,因此两者都属于碱基对的缺失。其中突变型A的5个碱基对不是3的倍数,造成mRNA上的密码子阅读框错位,对蛋白质影响较大;而突变型B的12个碱基对是3的倍数,造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响相对小。因此与突变型B相比,突变型A在性状上与野生型差异更大,适合用于研究该基因的功能。
【详解】(1)斑马鱼和人类基因和蛋白质的高度相似,在生物进化理论中可以作为支持生物有共同祖先观点的证据。
(2)分析图示可知,突变型A的基因中缺失了五个碱基对(非3的倍数),对应的密码子序列从碱基缺失之后可能都会发生改变,对蛋白质的影响较大。而突变型B的基因中缺失了12个碱基对(3的倍数),对应的密码子可能刚好缺失4个,则碱基缺失之后的片段对应的密码子序列不变,即造成蛋白质中4个氨基酸缺失,对蛋白质影响较小,故突变型A的突变性状与野生型差异较大。
(3)由于已经确定纯种斑马鱼品系中出现的视网膜色素变性为隐性性状,可让视网膜色素变性的隐性突变个体与上述RP2突变(突变型A或突变型B)纯合子杂交,若与RP2基因的突变为同一类型,则二者均为隐性纯合子,杂交后代全部患病,若该突变与RP2基因的突变不是同一基因的突变,由于亲本均为纯合子,则两个个体含有的隐性基因不是同一对基因,杂交后代均为杂合子,表现为全部正常。
【点睛】本题考查基因突变和基因表达的相关知识,意在考查考生获取信息并应用所学知识解决问题的能力。
13.
【答案】(1)A
(2)B
(3)1/2
(4)C
(5)Ⅱ-3、Ⅲ-1、Ⅲ-3、4、5
(6)ABC
(7) 0 1/2 不需要。 因为这对夫妇JAG1 基因均为隐性纯合体,不携带先天性肝内胆管发育不良综合征致病基因;而妻子表型正常, 说明其X染色体上不携带抗维生素 D 佝偻病致病基因, 所以该男性胎儿不可能携带这两种疾病的致病基因,因此不需要做进一步检查。
【分析】人类为XY型性别决定生物,正常体细胞内含有23对同源染色体,其中1~22对为常染色体,第23对为性染色体,即X和Y染色体。根据题干信息可知,先天性肝内胆管发育不良征为常染色体显性遗传病,则所有不患该病的正常人基因型均为隐性纯合子。通过遗传咨询和产前诊断对遗传病进行监测和预防,在一定程度上可以有效的预防遗传病的产生和发展。产前诊断包括:B超检查、孕妇血细胞检查、羊水检查、基因检测等。
【详解】(1)人类的20号染色体是常染色体,该病是由位于20号染色体上的JAG1基因缺陷引起的,因此致病基因在常染色体上,BC错误,A正确。故选A。
(2)根据系谱图可知,Ⅱ-1和Ⅱ-2均为患者,但是二者生育了正常儿子Ⅲ-2,可判断该病由显性基因控制,设为A,则正常基因为a,由上面分析可知,该病致病基因在常染色体上,则I-1基因型为aa,即隐性纯合体,AC错误,B正确。故选B。
(3)由系谱图可知,Ⅱ-4为正常人,因此基因型为aa,则其患病女儿Ⅲ-3的基因型为Aa,当其与正常异型(基因型应为aa)婚配,生育患病后代Aa的概率为1/2。
(4)A、该病为常染色体上显性基因控制的遗传病,后代中男孩和女孩的患病概率相同,因此无需进行性别鉴定,A错误;
B、该病为基因异常导致的遗传病,患者的染色体数目和结构没有异常,因此进行染色体分析不能用来检测其后代是否患有该病,B错误;
C、该病为常染色体上显性基因控制的遗传病,因此通过基因检测后代个体中是否含有该显性基因,可用于判断后代是否患该遗传病,C正确;
D、B超检查只能检测胎儿是否有畸形、器官发育是否正常等,无法对其含有哪些基因进行检测,因此无法用于判断其是否患该遗传病,D错误。
故选C。
(5)直系血亲为相互之间有一脉相承的血缘关系的上下各代亲属,如父母与子女、外祖父与外孙子女等。旁系血亲是具有间接血缘关系的亲属,即非直系亲属而在血缘上和自己同出一源的亲属,如兄弟姐妹之间,表兄弟姐妹之间,伯叔、姑母、舅父、姨母之间等,系谱图中的Ⅱ-3是Ⅲ-2的姑姑、Ⅲ-1是Ⅲ-2的姐妹,Ⅲ-3、4、5是Ⅲ-2的表兄弟姐妹,因此他们都是Ⅲ-2的旁系血亲。
(6)A、人类遗传病不全是由隐性基因控制的,有的遗传病由显性基因控制,有的遗传病是由于染色体异常导致的,A错误;
B、非近亲结婚者,也可能具有同一种致病基因,从而导致后代有一定概率会患该种遗传病,而且后代也有可能患染色体异常引起的遗传病,B错误;
C、近亲双方不一定都携带从共同祖先继承的同一致病基因,C错误;
D、在近亲结婚的情况下,双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加,结果双方很可能都是同一种致病基因的携带者,后代患遗传病的可能性会明显增大,D正确。
故选ABC。
(7)仅考虑抗维生素D佝偻病这一种遗传病时,若Ⅲ-4患抗维生素D佝偻病,则其基因型应为XBY,其与表型正常的异性(基因型为XaXa)婚配,后代女儿基因型全为XBXb,表现为全部患抗维生素D佝偻病,儿子基因型全为XbY,表现为全都正常,即后代患抗维生素D佝偻病的概率为1/2。
仅考虑肝内胆管发育不良征这一种遗传病时,由系谱图分析可知,Ⅲ-4不患肝内胆管发育不良征,则其基因型为aa,当其与表型正常的异性(基因型为aa)婚配时,所生子女基因型均为aa,即全都不患肝内胆管发育不良征。
综合考虑这两种遗传病,Ⅲ-4与表型正常的异性婚配,所生子女中,儿子全都正常,女儿全都患有抗维生素D佝偻病,因此产前诊断得知胎儿为男孩后,就不需要针对这两种疾病做进一步检查。
14.
【答案】(1) 常染色体显性遗传 是
(2) 甘氨酸 精氨酸
(3)0,1,2
(4)0.6/60%
(5)BC
(6)D
(7)①
【分析】1、由题干信息“编码乳糖酶的LCT基因位于人类2号染色体上”,以及遗传系谱图II-1和II-2都为LNP,他们的女儿III-1为LP,判断LNP为常染色体显性遗传。
2、表观遗传指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,例如DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下,表达情况发生可遗传的变化,就是表观遗传。
【详解】(1)据图“II-1和II-2都为LNP,他们的女儿III-1为LP”判断,LNP性状的遗传方式是常染色体显性遗传;如果Ⅲ-1为杂合体,其表型应为LNP,但其表型为LP,说明其显性基因被抑制了表达,而且这种变化可以遗传,所以LNP性状的遗传方式是表观遗传。
(2)遗传密码与基因模板链碱基互补配对,题目信息“LCT基因模板链的部分序列由3'-CCC-5'突变为3'-TCC-5'”,则“遗传密码由5'-GGG-3'变为5'-AGG-3'”,所以编码的氨基酸由甘氨酸变为精氨酸。
(3)Ⅱ-1是男性,其生殖细胞为精子,其发生突变的时间可能为精原细胞时期、初级精母细胞时期、次级精母细胞时期或成为精子以后等四个时期,如果突变发生在精原细胞时期,则次级精母细胞可能有2或0个突变基因,如果突变发生在初级精母细胞细胞时期,则次级精母细胞可能有1或0个突变基因,如果突变发生在次级精母细胞细胞时期,则某个次级精母细胞有1或0个突变基因,如果突变发生在精子时期,则次级精母细胞有0个突变基因。
(4)根据遗传平衡定律,由人群中ff的基因型频率为16%,可知f的基因频率为40%,F基因频率为1-40%=60%。
(5)在不同人种中,LCT基因突变可发生在不同碱基中,其对于人类适应环境的意义是不同种群不同程度地改变对乳糖的耐受能力;同一人种中,不同个体的LCT基因突变位点也有差异,对于人类适应环境的意义是同一种群不同基因型的人能在不同程度上以奶制品为食,BC符合题意,AD不符合题意。
故选BC。
(6)比较DNA的碱基序列属于分子生物学证据,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(7)科学家的推测是人类祖先曾与尼安德特人发生基因交流,只有模型①存在广泛基因交流,与推测最吻合。
试卷第1页,共3页
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